自抗扰控制(ADRC)和滑模控制(SMC)是两种常见的控制策略,分别具有各自的理论基础和应用优势。自抗扰控制是一种非线性鲁棒控制方法,主要用于处理不确定系统的控制问题。滑模控制则以其对系统参数变化和扰动的不敏感性、快速响应和实现简单等特点被广泛研究和应用。在实际工程应用中,不确定性是系统性能分析和控制设计时必须考虑的因素之一。因此,为提高系统的稳定性和鲁棒性,研究人员致力于探索融合这两种控制技术的新方法。 自抗扰控制(ADRC)是1998年由韩京清先生提出的,它基于非线性PID控制原理,并针对不确定性系统进行了改进。ADRC能够在不依赖于精确数学模型的情况下,通过估计和补偿不确定性的扰动,增强控制系统的抗干扰能力。这种控制方法在多个领域得到应用,如电功率转换器系统、发动机系统以及永磁直线电机等。高志强和雷春林等人的研究表明,ADRC在实际应用中能够获得有效的控制性能。 滑模控制(SMC)起源于20世纪50年代,是一种典型的非线性控制策略。SMC的核心在于滑模面设计,通过切换律或趋近律实现系统状态在有限时间内达到滑模面,并在该平面上沿着预定的轨迹移动,从而实现对系统动态行为的精确控制。SMC的主要优点包括对系统参数变化和外部干扰的不敏感性、设计和实现相对简单,以及对系统动态特性的快速响应。 然而,在实际应用过程中,尤其当系统存在参数不确定或时变时,单独使用ADRC或SMC可能无法达到预期的控制效果。因此,研究人员尝试将ADRC和SMC结合起来,提出了自适应滑模控制、模糊滑模控制、神经网络滑模控制等先进控制策略。这些策略综合了两种控制方法的优势,旨在通过切换律和滑模面的设计,进一步提升系统的鲁棒性和适应性。 本文提出的控制方法是在自抗扰控制的基础上,引入滑模控制的滑模面和切换律概念。该方法在自抗扰控制的非线性组合部分采用切换律,增强了系统的抗干扰能力和稳定性。在理论推导和仿真实验中,这种新型的自抗扰控制器通过与传统的PID控制方法对比,证明了其在处理不确定系统问题上的有效性。 研究工作不仅涵盖了控制策略的设计和理论分析,还包括了仿真实验的验证。通过仿真实例,可以观察到带有切换律的自抗扰控制器相较于传统PID控制,在系统的稳定性和抗干扰能力方面表现出明显的优势。这些成果为不确定性系统的控制提供了一种新的视角和可能的解决方案。 总结来说,这项研究展示了如何将滑模控制与自抗扰控制相结合,通过引入切换律,设计出一类新型的自抗扰控制器。该控制器不仅继承了ADRC处理不确定系统的传统优势,还结合了SMC在快速响应和稳定性方面的特性。通过仿真实验的对比分析,验证了新方法在提高系统稳定性和抗干扰能力方面的有效性。这些研究结果对于理论研究者和工程实践者在不确定性系统控制领域都具有一定的参考价值和实际应用意义。
2024-11-22 21:41:28 633KB 研究论文
1
一个二阶系统,利用基于趋近律的滑模控制进行仿真分析,被控对象和控制器均用s-function搭建,simulink模型架构清晰,并且对应博客csdn上的VSC/SMC(一)——基于趋近律的滑模控制(含程序模型),针对初学滑模控制以及初学s函数的学者,保证能够受益匪浅!
2024-05-14 20:59:40 24KB 滑模控制
1
永磁同步电机滑模控制MATLAB/Simulink完整仿真模型
1
防抱死系统(ABS)在工作过程中具有高度非线性、时变性以及不确定性等特点。滑模变结构控制法能够使系统在一定特性下沿规定的状态轨迹作小幅度、高频率运动,保持非线性系统的稳定性,通过简化空气阻力、车辆滚动阻力和纵向惯性力对系统的干扰,建立了单轮车辆的系统动力学模型和ABS系统仿真模型;以车轮最佳滑移率为控制目标,采用滑模变结构控制方法,运用MATLAB/simulink软件进行了计算和分析,考察了滑移率和制动力矩随制动时间的变化规律。研究结果表明:该方法能够使车轮始终处于最佳滑移率范围,提高ABS系统制动效率
2024-04-24 15:33:51 278KB 自然科学 论文
1
本文提出了一种基于逆系统方法的滑模控制策略,用于并联混合有源电力滤波器(SHAPF),以提高谐波消除性能。 基于逆系统方法,首先将SHAPF系统的d轴和q轴电流动力学线性化并解耦为两个伪线性子系统。 然后,将滑模控制器设计为拒绝负载变化和系统参数不匹配对系统稳定性和性能的影响。 事实证明,控制器可以将电流动态指数稳定在其参考状态。 此外,提出了SHAPF系统零动力学的稳定性条件,表明零动力学可以通过在q轴电流动力学的参考中添加适当的DC分量来限制。 此外,采用比例积分(PI)控制器来简化DC分量的计算。 仿真和实验结果证明了所提出的控制策略对SHAPF的有效性和可靠性。
2024-04-22 20:10:17 1.47MB Hybrid active power filter;
1
以打击地面运动目标为研究对象,提出了一种带落角约束的滑模变结构制导律。通过将目标视为参照原点,
从而将定常速度打击运动目标的问题转化为时变速度打击固定目标的问题。在此模型基础上,进一步分析得到了打
击运动目标的稳定状态条件。结合该稳定状态及落角约束条件,利用滑模变结构理论设计得到该制导律。仿真结果
表明,该制导律可以对运动目标实现全向打击并且具有良好的制导性能。
2024-04-20 00:32:52 1.46MB
1
基于永磁同步电机的动态数学模型设计调速系统,采用以转子磁场定向id=0控制和SVPWM调制相结合的矢量控制,速度调节器采用改进型指数趋近率滑模控制方法。为了减少负载扰动的影响,提出一种负载转矩观测器,并对控制量进行补偿。Matlab仿真结果表明,与一般指数趋近率滑模控制相比,改进型指数趋近率滑模控制器能有效提高系统的静态、动态特性和鲁棒性,同时转矩观测器可以准确辨识转矩值,实时对扰动进行补偿。
2024-04-02 15:41:25 209KB 自然科学 论文
1
带负载转矩前馈补偿的永磁同步电机FOC 1.采用滑模负载转矩观测器,可快速准确观测到负载转矩。 赠送龙伯格负载转矩观测器用于对比分析。 2.将观测到的负载转矩用作前馈补偿,可提高系统抗负载扰动能力; 提供算法对应的参考文献和仿真模型,支持技术解答。 拿后赠送PMSM控制相关电子文档。 仿真模型纯手工搭建,不是从网络上复制得到。
2024-03-13 17:10:29 98KB 毕业设计 网络 网络
1
为解决矿用永磁同步电机电能利用率低、污染电网严重以及转矩和磁链脉动较大等问题,提出一种基于双PWM变换器的PMSM直接转矩控制方式。通过建立电网侧PWM整流器的模型,设计了PWM整流器的滑模控制器,利用Matlab/Simulink软件进行建模仿真实验,分析整流器输出电压和同步电机定子的磁链、转矩和转速。结果表明,该控制方式电机具有较好的输出响应,系统可得到稳定的540 V直流电压,突加负载后,电机响应时间减少了0.01 s。仿真结果验证了该方案的有效性和可行性。
2024-03-01 23:20:21 1.05MB PWM整流器 滑模控制 直接转矩控制
1
本文基于滑模控制技术及径向基函数神经网络(RBF),研究了统一混沌系统的同步问题。设计出一个简单单维控制器,将该制器用于初值不同的统一混沌系统同步控制中,实现了统一混沌系统的同步,在Simulink中编写模块搭建混沌同步仿真系统,验证本文方法的有效性,最后将此方法用于混沌保密通信中,利用混沌信号掩盖实际要传输的信号,在接收端,由同步的混沌系统分离出实际传输的信号,成功地实现了信号的加密和还原。
1