本文探讨的是基于干扰观测器的具有不匹配干扰的非线性系统抗干扰控制策略。干扰观测器(Disturbance Observer)是现代控制理论中用于估计系统干扰的一种有效工具,通过实时观测干扰,可以在控制过程中对干扰进行补偿,从而提高系统的性能。 干扰观测器的基本原理是利用系统输出与期望输出之间的差值来估计干扰。在实际应用中,干扰可能来自于外部环境、系统参数的不确定性、模型误差等各种因素。这些干扰可能对系统的稳定性和性能产生不利影响。特别是对于非线性系统而言,干扰的影响更为复杂,因此需要有效的控制策略来克服干扰带来的不良影响。 本文所提出的抗干扰控制方案,是针对一类具有不匹配干扰的非线性系统。所谓不匹配干扰,指的是这些干扰并不完全符合系统模型的预期结构,它们可能在系统的不同部分、不同的控制通道中出现,对系统控制输入产生干扰。这类干扰的建模和补偿比匹配干扰更具有挑战性。 为了解决这一问题,本文提出了一个基于干扰观测器的控制方案,通过结合干扰观测器技术与后推方法(back-stepping method)来设计控制器。后推方法是当前非线性控制系统设计中一个非常重要的技术,它通过逐步设计每一个子系统的控制器,最终实现整个系统的稳定控制。后推方法特别适合处理非线性系统中的控制问题,因为它可以系统地将复杂的非线性系统分解为更易于处理的低阶子系统。 本文作者在以往的研究基础上,扩展了对于具有不匹配干扰的更一般化非线性系统的控制策略。在提出的新方案中,干扰观测器用于估计和补偿不匹配干扰的影响,而后推方法用于构建整个系统的稳定控制器。这种复合控制策略不仅能够有效抵抗干扰,而且能够保证闭环系统的半全局一致最终有界(Semi-Global Uniformly Ultimate Bounded,SGUUB)稳定性。 文章还介绍了干扰观测器控制策略在20世纪80年代末出现,随后在多个控制领域得到了应用。近年来,干扰观测器控制策略与其他控制方法如H∞控制、滑模控制、自适应控制、模糊控制等相结合,形成了多种复合控制方案。然而,将干扰观测器与后推方法结合的复合控制方案的报道却很少。在本文中,作者提出了一种新的结合干扰观测器技术和后推方法的控制方案,并通过数值例子的模拟实验来验证该控制方案的可行性和有效性。 关键词包括抗干扰控制、干扰观测器、不匹配干扰。通过本论文的研究,我们可以了解到关于干扰观测器在抗干扰控制中应用的最新进展,以及如何结合后推方法解决不匹配干扰问题。这些知识对于理解和设计非线性系统的抗干扰控制方案具有重要的理论价值和实践意义。 此外,本文的工作为解决实际工程中遇到的非线性系统的干扰问题提供了新的思路和方法,特别是在那些干扰复杂且难以精确建模的场合。虽然由于OCR扫描的原因,本文内容可能存在个别字识别错误或漏识别,但通过上下文的语境和相关领域的知识,我们仍能理解文章的主要内容和贡献。
2024-11-07 11:29:49 196KB 研究论文
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永磁同步电机(PMSM)无感FOC(Field-Oriented Control,磁场定向控制)驱动技术是一种高效且精确的电机控制策略。在没有传感器的情况下,这种技术依赖于算法来估算电机的状态,如转子位置和速度,从而实现高性能的电机运行。以下是关于这个主题的详细知识点: 1. **永磁同步电机(PMSM)**:PMSM是现代电动驱动系统中的关键组件,其结构包括永久磁铁作为转子磁源,与交流电源连接的定子绕组。由于其高效率和高功率密度,常用于电动汽车、工业自动化等领域。 2. **无传感器(Sensorless)技术**:无传感器技术消除了对昂贵且易损的位置传感器的需求,通过分析电机的电磁特性来估计转子位置。这降低了系统的成本和复杂性,并提高了可靠性。 3. **磁场定向控制(FOC)**:FOC是一种矢量控制方法,它将交流电机的定子电流分解为励磁电流和转矩电流两部分,独立控制,使得电机性能接近直流电机。在FOC中,转子磁场的方向被实时跟踪,以实现最优的扭矩响应和效率。 4. **高频注入(High-Frequency Injection)**:在电机启动阶段,高频注入是一种常用的技术,通过向定子绕组施加高频信号,以扰动电机的电磁场,进而检测出转子位置。这种方法帮助系统在没有传感器的情况下确定初始相位。 5. **平滑切入观测器**:在电机启动后,平滑切入观测器是将高频注入信号逐渐减少并过渡到正常运行状态的过程。这确保了电机控制的平稳性和精度,避免了启动过程中的冲击。 6. **高速控制**:高速控制是指电机控制系统能快速响应变化,提供实时、准确的电机状态反馈,以保持高效运行。这通常依赖于高性能的微控制器(MCU)和优化的控制算法。 7. **微控制器(MCU)移植**:代码开源并可移植到各种MCU上,意味着开发者可以根据自己的硬件平台需求进行定制和适配,增加了方案的灵活性和广泛应用性。 8. **代码资源**:提供的文件"永磁同步电机无感驱动代码.html"可能包含详细的算法描述和实现细节,"永磁同步电机无感驱动代码启动为.txt"可能涵盖了启动过程的代码,而"sorce"可能包含源代码文件,这些都是理解并应用此技术的重要资源。 这个压缩包提供了PMSM无感FOC驱动的核心代码和仿真模型,对于电机控制领域的研究者和工程师来说,是一个宝贵的自学和开发工具。通过深入学习和实践这些资源,可以掌握高级的电机控制技术,并将其应用于实际项目中。
2024-10-01 12:33:12 133KB
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基于扰动观测器的伺服系统摩擦补偿Matlab仿真 1.模型简介 模型为基于扰动观测器的摩擦补偿仿真,仿真基于永磁同步电机速度、电流双闭环控制结构开发,双环均采用PI控制,PI参数已经调好。 仿真中主要包含抗饱和PI控制器、摩擦力模型、扰动观测器、坐标变换、SVPWM、逆变器和永磁同步电机模块等,其中抗饱和PI控制器、摩擦力模型、扰动观测器、坐标变换、SVPWM模块均采用matlab function编程实现,其与C语言编程较为相似,容易进行实物移植。 模型均采用离散化仿真,其效果更接近实际数字控制系统。 2.算法简介 伺服系统中,由于摩擦力的存在,会降低系统响应,因此对摩擦力进行补偿是有必要的。 本仿真通过增加LuGre摩擦力模型,模拟摩擦力对系统性能的影响。 通过扰动观测器对摩擦力进行观测并进行补偿,降低摩擦力对系统性能的影响。 3.仿真效果 ① 加入摩擦力,速度给定为正弦波,模拟速度反复过零的情况。 由于摩擦力的存在,实际速度过零时不能很好的跟踪速度给定信号,如图1所示,0.6s前没有使用扰动观测器,速度过零时,速度跟踪误差很大。 0.6s后,开启扰动观测器
2024-09-25 16:00:34 90KB matlab
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永磁同步电机双闭环无感控制龙伯格观测器simulink仿真永磁同步电机双闭环无感控制龙伯格观测器simulink仿真永磁同步电机双闭环无感控制龙伯格观测器simulink仿真永磁同步电机双闭环无感控制龙伯格观测器simulink仿真永磁同步电机双闭环无感控制龙伯格观测器simulink仿真永磁同步电机双闭环无感控制龙伯格观测器simulink仿真永磁同步电机双闭环无感控制龙伯格观测器simulink仿真永磁同步电机双闭环无感控制龙伯格观测器simulink仿真永磁同步电机双闭环无感控制龙伯格观测器simulink仿真永磁同步电机双闭环无感控制龙伯格观测器simulink仿真永磁同步电机双闭环无感控制龙伯格观测器simulink仿真永磁同步电机双闭环无感控制龙伯格观测器simulink仿真永磁同步电机双闭环无感控制龙伯格观测器simulink仿真永磁同步电机双闭环无感控制龙伯格观测器simulink仿真永磁同步电机双闭环无感控制龙伯格观测器simulink仿真永磁同步电机双闭环无感控制龙伯格观测器simulink仿真永磁同步电机双闭环无感控制龙伯格观测器simulink仿真永磁同步电机双
2024-09-25 14:34:43 5KB 永磁同步电机 matlab simulink
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永磁同步电机无感FOC滑膜观测器(SMO)simulink仿真模型,滑膜观测器原理分析及永磁同步电机无感FOC滑膜观测器仿真模型搭建说明: 永磁同步电机无感FOC模型参考自适应(MRAS)转速估计算法:https://blog.csdn.net/qq_28149763/article/details/137650453?csdn_share_tail=%7B%22type%22%3A%22blog%22%2C%22rType%22%3A%22article%22%2C%22rId%22%3A%22137650453%22%2C%22source%22%3A%22qq_28149763%22%7D
2024-09-12 11:35:50 124KB 电机控制 simulink PMSM
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针对传统伺服系统运行中受扰动的问题,提出了基于干扰观测器的改进PID控制方法。通过干扰观测器来补偿扰动对伺服系统运行的影响,提高系统的跟踪精度。仿真和实验结果表明,该控制方法可有效提高系统的跟踪精度,增强伺服控制系统的适应性和鲁棒性。 伺服系统在现代工业自动化领域扮演着至关重要的角色,它们被广泛应用于精密定位、速度控制、力矩控制等任务。然而,传统的伺服系统在运行过程中常常受到各种内外部扰动,如机械摩擦、负载变动、参数漂移等,这些扰动会严重影响系统的跟踪精度和稳定性。为了解决这一问题,研究者提出了一种基于干扰观测器的伺服系统PID控制方法,旨在提高系统的抗扰动能力和跟踪性能。 PID控制器是工业控制中最常见的控制策略,由比例(P)、积分(I)和微分(D)三个部分组成,可以有效地平衡系统的响应速度、稳定性和准确性。然而,当面对复杂环境和不确定性时,单纯的PID控制可能无法达到理想的控制效果。因此,引入干扰观测器的目的是实时估计并补偿这些未知扰动,使系统能够更好地跟踪设定值。 干扰观测器的设计原理是基于系统模型的差异,通过观测实际输出与模型预测输出之间的偏差,估算出等效的干扰信号,并将其反馈到控制输入端,实现对扰动的补偿。这种设计使得控制器能够“看见”并抵消那些无法直接测量的干扰,从而提高了系统的鲁棒性。 在具体实施中,通过构建适当的干扰观测器结构,可以有效地抑制伺服系统中的摩擦干扰,这对于改善系统的动态性能至关重要。例如,当伺服电机在低速运行时,摩擦力的影响尤为显著,干扰观测器可以显著减小由于摩擦引起的误差。 仿真和实验结果证实了这种方法的有效性。对比没有干扰观测器的伺服系统,引入干扰观测器后,系统的跟踪精度显著提升,极限环振荡现象得到消除,这表明系统的稳定性得到了增强。同时,系统的适应性和鲁棒性也有了明显的提升,能够在面临不确定性和扰动时保持良好的控制性能。 基于干扰观测器的伺服系统PID控制方法是一种有效的抗扰动策略,它通过实时估算和补偿干扰,提高了伺服系统的控制精度和鲁棒性。这种方法对于应对复杂工业环境中的伺服控制挑战具有重要的理论和实践价值,为未来伺服系统控制技术的发展提供了新的思路。
2024-08-16 11:42:35 365KB
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永磁同步电机无感FOC(非线性磁链观测器)simulink仿真模型,文档说明: 永磁同步电机非线性磁链观测器:https://blog.csdn.net/qq_28149763/article/details/136721616
2024-07-02 15:09:22 157KB simulink 电机控制 PMSM
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利用MATLAB实现极点配置、设计状态观测器现代控制.pdf
2024-06-04 20:09:56 480KB
磁链观测器 vesc中使用的方法。 已经移植到了自己的工程中,实现0速闭环启动。 代码、文档、仿真是一一对应的,方便学习。 送仿真模型
2024-05-28 15:11:47 122KB
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无感FOC龙伯格观测器+PLL仿真模型,电机为米格电机,可直接运行,适合验证算法,相关原理分析及说明: 永磁同步电机无感FOC(龙伯格观测器)算法技术总结-仿真篇:https://blog.csdn.net/qq_28149763/article/details/136346434 永磁同步电机无感FOC(龙伯格观测器)算法技术总结-实战篇: https://blog.csdn.net/qq_28149763/article/details/136347031
2024-05-06 21:52:14 76KB 电机控制 simulink PMSM
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