一种永磁同步电机无模型超螺旋快速终端滑模控制方法

针对内置式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous motor, IPMSM)由于内部参数变化、外部扰动等各种不确定性因素导致控制性能不佳的问题,提出一种无模型超螺旋快速终端滑模控制方法。首先,建立考虑IPMSM不确定性的新型超局部模型,结合超螺旋算法和快速终端切换函数设计无模型超螺旋快速终端滑模控制器,确保系统状态有限时间收敛,并有效减小抖振。其次,设计扩展滑模扰动观测器精准估计超局部模型中的未知部分,并前馈补偿给设计的控制器,进一步提升系统的抗干扰能力和跟踪性能。最后,通过与PI控制和传统无模型滑模控制进行仿真实验对比,验证了该方法具有更快的收敛速度和更强的鲁棒性。     

基于微分同胚变换的故障重构算法

针对一类含有未知输入扰动的不确定非线性系统提出一种鲁棒故障重构方案. 采用全局微分同胚变换, 将非线性系统变换为二个子系统, 使得其中一子系统不受故障影响, 状态部分可观, 另一子系统受故障影响但状态完全可观. 利用滑模变结构原理对两个子系统分别设计状态观测器消除扰动对系统的影响后, 再利用等值控制方法实现对故障的重构. 应用案例验证了所提方法的有效性.     

基于Canny-YOLOv3的列车轮对踏面损伤检测

针对CCD轮对图像背景噪声干扰较多,难以识别踏面损伤区域的难题,提出了一种基于Canny-YOLOv3的踏面损伤检测方法。采用Canny边缘检测算法对轮对踏面进行边缘检测,精准识别和分割出轮对踏面区域,并统一踏面图像的尺寸大小;又采用深度学习目标检测算法--YOLOv3检测出踏面图像中的损伤区域,从而完成轮对踏面的损伤检测。仿真结果表明,在相似图片干扰较大的背景下,该算法能够较准确地检测出损伤的位置和区域,且IoU值设定为0.5时,AP值可达83.19%。     

电流源逆变器的滑模控制系统

本文研究了电流源逆变器(CSIM)的滑模变结构控制系统。提出了 CSIM 的滑模变结构控制器的设计方法。利用微型计算机实现了这个控制系统。     

具有不确定参数滞后型Lurie 控制系统的鲁棒稳定性

通过构造适当的Lyapunov函数，利用线性矩阵不等式，对具有结构参数扰动和范数扰动的不确定参数滞后型Lurie控制系统进行了研究，得到了该系统鲁棒绝对稳定的时滞无关充分条件；利用同样的方法，得到了该系统鲁棒绝对稳定的时滞相关充分条件。研究结果表明：这些条件是在参数不确定且参数无范数界情况下，用对角矩阵和线性矩阵的正定性表示，具有直观性和便于计算机运算等特点。     

一种永磁同步电机的失磁故障重构方法研究

针对永磁同步电机存在失磁问题,提出一种基于状态观测器的失磁故障实时检测方法。通过选择磁场同步旋转坐标系下定子电流为状态变量,建立内置式永磁同步电机失磁故障的数学模型。采用两个观测器对永磁体磁链进行实时估计的技术,首先利用龙伯格观测器隔离系统矩阵中电机速度变化对观测器误差方程造成的影响,然后设计滑模变结构观测器,并依据滑模变结构等值控制原理,建立估计永磁体磁链算式。为减少滑模运动的抖动,采用连续函数取代符号函数方法,构造失磁故障重构算法。最后通过仿真验证,证明所提方法的可行性和有效性。     

智能滑模变结构控制在定长控制系统中的应用

提出了一种基于智能滑模变结构的定长自动控制系统设计方法，利用模糊神经网络在线调整滑模变结构参数，在定长控制系统中的应用表明了该方法的优越性和实用性。     

重载机车粘着性能参数的极大似然辨识方法

针对重载机车运行中机车的粘着利用率低、易空转、易打滑的问题,提出一种对轨面粘着性能参数的实时在线估计算法。首先从分析机车粘着行为出发,选用Kiencke的粘着-蠕滑模型作为辨识模型,然后算法利用极大似然意义下的模型参数辨识框架,将参数估计转化为二次规划问题求解,进而构造出辨识的迭代算法。同时考虑到轮轨环境突变的不可测,辨识算法引入时变遗忘因子来适应轨面环境的切换。仿真结果表明,该算法能及时跟踪上轮轨环境的变化,有效辨识出粘着性能参数。     

基于滑模观测器的多传感器故障诊断方法

针对一类非线性系统的传感器故障诊断问题,提出了一种多传感器故障检测方法.首先,定义一个状态变量将传感器故障转换成伪执行器故障,然后设计相应的滑模观测器生成残差,来实现多故障的检测.依据Lyapunov稳定性理论,以LMI的形式给出了观测器存在的充分条件.最后通过单关节机械手的实例,验证了所提方法的有效性和可行性.