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带广义扩张状态观测器的柔性滚珠丝杠进给系统LQR控制 预览
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作者 李永梅 包达飞 汤文成 《江苏大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2019年第4期446-450,457共6页
为了改善滚珠丝杠进给系统的跟踪性能,采用了带广义扩张状态观测器(GESO)的线性二次型调节器(LQR)进行控制.首先,针对具有轴向振动特性的滚珠丝杠进给系统建立了二自由度质量模型状态方程及传递函数;其次,根据模型的状态方程设计了系统... 为了改善滚珠丝杠进给系统的跟踪性能,采用了带广义扩张状态观测器(GESO)的线性二次型调节器(LQR)进行控制.首先,针对具有轴向振动特性的滚珠丝杠进给系统建立了二自由度质量模型状态方程及传递函数;其次,根据模型的状态方程设计了系统的LQR控制器,为了消除系统受到的外部干扰和反馈中存在噪声影响设计了广义状态观测器;最后,通过仿真和对比试验对设计的控制器性能进行验证.仿真及对比试验结果表明,所设计的带GESO的LQR控制器具有较高的跟踪精度,对于外部干扰和反馈噪声具有抑制作用,能够保证进给系统的鲁棒性. 展开更多
关键词 滚珠丝杠进给系统 二自由度模型 LQR控制 广义扩张状态观测器 鲁棒性
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基于通用扩张状态观测器的鲁棒飞行控制方法 预览 被引量:2
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作者 张银辉 杨华波 +1 位作者 江振宇 张为华 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期94-99,共6页
针对参数不确定、外界干扰与测量噪声情况下飞行控制问题,提出一种基于通用扩张状态观测器的鲁棒飞行控制方法。基于状态相关的Riccati方程控制方法对飞行器俯仰通道非线性模型进行扩展线性化;引入基于通用扩张状态观测器的控制方法,设... 针对参数不确定、外界干扰与测量噪声情况下飞行控制问题,提出一种基于通用扩张状态观测器的鲁棒飞行控制方法。基于状态相关的Riccati方程控制方法对飞行器俯仰通道非线性模型进行扩展线性化;引入基于通用扩张状态观测器的控制方法,设计干扰补偿增益,实现对外界干扰的估计与补偿;通过在线解算状态相关矩阵及代数黎卡提方程,得出状态反馈增益与干扰补偿增益,实现对飞行器期望攻角的跟踪控制。与已有方法对比表明,所提方法不仅对系统模型不确定性与外界干扰具有较强的鲁棒性,而且在较大测量噪声情况下,其依然能够保证良好的跟踪控制效果,具有较强的工程应用价值。 展开更多
关键词 通用扩张状态观测器 状态相关的Riccati方程 鲁棒飞行控制
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基于广义扩张状态观测器的遥操作系统同步控制 被引量:1
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作者 张文安 金俊凯 +1 位作者 俞立 陆群 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期2077-2082,共6页
针对机械臂遥操作系统中存在的时变时延问题,提出基于广义扩张状态观测器的控制方法,以实现遥操作系统稳定且主从机械臂关节角位置同步的控制目标.通过反馈线性化,将遥操作系统的主从机械臂动力学模型转化为一个关于位置跟踪误差和时延... 针对机械臂遥操作系统中存在的时变时延问题,提出基于广义扩张状态观测器的控制方法,以实现遥操作系统稳定且主从机械臂关节角位置同步的控制目标.通过反馈线性化,将遥操作系统的主从机械臂动力学模型转化为一个关于位置跟踪误差和时延的状态空间模型.针对该多输入多输出的干扰不匹配模型,设计广义扩张状态观测器和相应的控制律,从而消除时变时延以及其他扰动引起的不确定性对系统的影响,并对系统进行稳定性和抗扰性分析.仿真实验验证了所设计的控制方法的有效性. 展开更多
关键词 遥操作 时延 同步控制 扩张状态观测器
基于广义扩张状态观测器的干扰不匹配离散系统状态反馈控制
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作者 张文安 马剑 刑科新 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期1128-1132,共5页
针对一类干扰不匹配的线性离散时间系统,研究基于广义扩张状态观测器的稳定化状态反馈控制器设计问题.在经典的自抗扰控制器中,扩张状态观测器主要针对干扰匹配的积分串联型系统.然而,在许多实际系统中往往存在干扰不匹配的情况,例如存... 针对一类干扰不匹配的线性离散时间系统,研究基于广义扩张状态观测器的稳定化状态反馈控制器设计问题.在经典的自抗扰控制器中,扩张状态观测器主要针对干扰匹配的积分串联型系统.然而,在许多实际系统中往往存在干扰不匹配的情况,例如存在采样抖动的离散时间控制系统.针对这一问题,基于一类存在不匹配干扰的离散时间系统,提出广义扩张状态观测器和相应的稳定化状态反馈控制器设计方法.最后通过永磁同步电机调速控制仿真实例验证了所设计的观测器和控制器的有效性. 展开更多
关键词 离散时间控制系统 广义扩张状态观测器 干扰不匹配 状态反馈控制
基于广义扩张状态观测器的移动机器人轨迹跟踪控制 预览
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作者 张玲 《高技术通讯》 CAS 北大核心 2019年第6期607-613,共7页
针对复杂环境下轮式移动机器人(WMR)工作时受参数不确定性以及未知外部扰动的问题,提出一种基于扩张状态观测器的移动机器人轨迹跟踪控制方法。首先推导了轮式移动机器人的运动学及动力学模型,在此基础上引入广义扩张状态观测器(GESO)... 针对复杂环境下轮式移动机器人(WMR)工作时受参数不确定性以及未知外部扰动的问题,提出一种基于扩张状态观测器的移动机器人轨迹跟踪控制方法。首先推导了轮式移动机器人的运动学及动力学模型,在此基础上引入广义扩张状态观测器(GESO)的控制策略对系统未知状态及不确定项进行实时估计与补偿,实现了系统对扰动的鲁棒性和对环境的高度适应性。并利用Lyapunov理论证明了系统的稳定性。仿真实验验证了所提出的控制方法能使移动机器人系统具有良好的跟踪控制性能和较强的鲁棒性能。 展开更多
关键词 轮式移动机器人(WMR) 轨迹跟踪 广义扩张状态观测器(GESO)
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多星发射上面级主动抗扰姿态控制技术研究 预览 被引量:1
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作者 田嘉懿 张士峰 刘龙斌 《自动化学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期228-239,共12页
针对多星发射的运载火箭上面级在入轨段由于卫星分离产生的质量偏移,从而引起的三轴姿态严重耦合问题展开了研究,提出了基于广义扩张状态观测器的改进预测函数控制姿态控制方法.该控制方法将质心偏移造成上面级结构参数偏差和引入的干... 针对多星发射的运载火箭上面级在入轨段由于卫星分离产生的质量偏移,从而引起的三轴姿态严重耦合问题展开了研究,提出了基于广义扩张状态观测器的改进预测函数控制姿态控制方法.该控制方法将质心偏移造成上面级结构参数偏差和引入的干扰力矩以及其他未知系统参数偏差、外界扰动和未建模动态视为集总扰动,并将该非匹配干扰通过等效输入扰动技术转换为匹配干扰,由广义扩张状态观测器对变化后的系统状态和未知集总扰动同时观测.将集总扰动在反馈回路予以补偿保证了预测模型与上面级真实动力学模型有较高匹配度,进一步保证预测函数控制有较高的控制跟踪精度和较快的响应速度,并对外界扰动和参数偏差有较强的鲁棒性.文中算例仿真和性能对比验证了该方法的有效性及可行性. 展开更多
关键词 上面级 姿态控制 广义扩张状态观测器 预测函数控制 控制分配
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