基于扰动观测器的水面无人船自适应模糊控制器设计

为了使水面无人船(USV)获得更好的跟踪性能,本文设计了基于扰动观测器和命令滤波器的自适应模糊控制器.对于该系统存在建模不确定性和外部环境的扰动,采用模糊逻辑系统(FLS)和一个新的扰动观测器对其进行逼近和补偿.在扰动观测器和控制器中加入了一个新的自适应参数,用来改善控制精度.基于此,本文设计了命令滤波反步控制方法,可以保证系统在所有状态下都是有界的,且跟踪误差在有限时间内小于规定的精度.仿真结果显示该方法有效,且可以满足给定的控制精度.

异步电机全阶自适应磁链观测和速度辨识研究

设计了一种基于全阶观测器的自适应磁链观测器,通过引入定子电流反馈使观测器对电机参数具有一定的鲁棒性,减少了电机参数的误差以及参数在运行过程中的变化对磁链观测准确性的影响。同时在系统中设置了电机参数的在线辨识,使系统具有了很强的自适应能力。还设计了一套基于TMS320F2812新型DSP的异步电机控制系统,并在该系统上完成了控制系统的设计和实验,实验结果验证了自适应磁链观测器的有效性。

基于Super-Twisting滑模观测器的永磁同步电机无传感器控制

针对永磁同步电机矢量控制系统的高性能要求,提出一种基于二阶super-twisting滑模理论的永磁同步电机转子反电动势观测器.对电机反电动势观测值进行运算处理得到电机转子位置与转速,并采用矢量控制对电机转速进行控制,从而实现永磁同步电机的无传感器控制.根据Lyapunov稳定性理论,该观测器的收敛特性,super-twisting算法相比于传统一阶滑模算法极大地削弱了系统的抖振,降低系统超调的同时减小了系统调整时间.仿真和实验结果均表明该方案可有效实现转子位置与转速的估算,且系统具有良好的鲁棒性和动态响应能力.

基于观测器的T-S模糊系统稳定性分析

提出了一种新的基于观测器的T S模糊系统稳定性分析方法 .文中将基于观测器的T S模糊系统划分为主导子系统与关联系统之和的形式 ,采用切换控制 ,针对前提变量部分可测的情况 ,利用向量Lyapunov函数方法给出了基于观测器的系统稳定性条件 ,并依此得出了一种模糊控制系统规范化的设计方法 .结论还可推广到前提变量不可测及可测的情况 。

基于扰动观测器的旋转倒立摆滑模控制

该文针对旋转倒立摆中存在的匹配和不匹配不确定性扰动对系统的影响,提出了一种基于扰动观测器(DOB)的滑模控制(SMC)方法。通过设计一种基于扰动估计的滑模面,提出利用DOB的方法来抵消系统中的匹配与不匹配扰动,并利用李亚普诺夫稳定性定理证明所设计的控制器可以保证闭环系统的稳定性。借助MATLAB仿真软件和实验平台对系统进行仿真控制实验,与传统的比例-积分-微分(PID)控制方法进行比较。结果显示:当旋转倒立摆系统受到外加扰动时,基于DOB的SMC方法和PID控制方法都能使系统恢复平衡。在同等条件下,PID控制方法虽然让旋转倒立摆的摇杆在1.5 s左右恢复稳定,但摇杆已经偏离了原来的平衡位置,摆杆也出现了大幅度的晃动。在基于DOB的SMC方法作用下,旋转倒立摆的摇杆在经过1 s的小幅度转动后又稳定在了平衡位置,摆杆也在小幅度振荡后保持平衡。

一种车用永磁同步电机无速度传感器控制方法研究

针对电动汽车的动力输出装置电机内部在用传统滑模观测器估计转子位置和转速时存在的抖动问题,分析研究了一种新型的滑模趋近律,并提出一种基于分段幂次趋近律滑模观测器的永磁同步电动机无速度传感器控制方法。通过扩展滑模电流观测器方程,将滑模观测器与新型分段幂次趋近律相结合,为转子转速和位置的估计提供了新的思路。同时,建立了基于该方法的无速度传感器矢量控制系统。仿真结果分析验证了该方法的可行性,该观测器不仅能很好地跟踪转子的实际位置,还能有效地抑制系统的抖振,更加精确地估计出转速。