基于自抗扰技术的三相电力电子负载电流控制

本文提出一种基于自抗扰技术的三相电力电子负载模拟变换器电流控制方法,解决了传统电流控制存在电流解耦困难、参数摄动、抗干扰能力差的问题。通过建立基于同步旋转d/q坐标系下负载模拟变换器的数学模型,分析电流耦合产生的机理以及影响系统的扰动。设计一阶自抗扰控制器,将系统分析得到的问题作为系统扰动并通过自抗扰控制器消除扰动,达到控制效果,并选定该控制器参数整定方法。通过仿真、实验结果表明,所提出的基于自抗扰技术的三相电力电子负载的电流控制方法可确保负载模拟变换器获得较好的稳态和动态性能,特别是针对电流耦合以及系统外部扰动和内部扰动都具有较好的控制效果。     

基于萤火虫优化算法的不平衡网压下VSR自抗扰控制

传统控制方式下,三相VSR在电网电压不平衡时的网侧电流谐波较大,且其动态性能容易受到负载扰动的影响.针对这一问题,文中提出了一种基于萤火虫优化算法的自抗扰控制策略.在系统的电流内环加入一种与对象模型无关的自抗扰控制器对其进行闭环控制,及时对系统内外扰动进行主动补偿和抑制.同时,利用萤火虫优化算法对自抗扰控制器的关键参数...     

某交流伺服系统的神经网络自抗扰控制

针对采用永磁同步电机(PMSM)驱动的某车载稳定平台交流伺服系统存在摩擦力矩、惯性力矩、负载扰动等一系列复杂非线性问题,考虑到自抗扰控制的抗扰能力强和BP神经网络的自我学习能力强的特点,设计了一种BP神经网络改进型自抗扰控制器(BPNN-ADRC).为了简化自抗扰控制耗时费力的参数整定过程,采用BP神经网络对自抗扰控制...     

基于线性自抗扰的消防水炮控制系统

针对消防机器人中水炮控制系统存在非线性、快时变、强耦合的特点,提出一种基于线性自抗扰的控制策略以提高控制精度。给出消防水炮伺服控制系统的结构及数学模型,设计线性自抗扰控制器,并根据现代控制理论给出线性自抗扰控制的参数选择方法。在消防水炮控制实验平台对线性自抗扰控制器与常规的PD控制器进行对比实验。实验结果表明,该方案与传统PD控制相比较,具有控制精度高、超调量小的优点,改善了系统的控制性能。     

基于自抗扰控制器的柴油机转速控制

当柴油机作为转速控制系统的被控对象时,是一个多变量强耦合非线性系统,采用经典PID控制难以得到满意的控制效果,但是自抗扰控制理论设计的控制器,能够提高调速系统的精度、准确度和柴油机的抗扰动能力。本文主要介绍了自抗扰控制技术(Active Disturbance Rejection Control Technique,ADRC),并且根据自抗扰控制技术设计了切实可行的自抗扰控制器,通过与PID控制的仿真比较,显示出自抗扰控制器对转速控制的较小超调量和较短调节时间,反应出良好的动态性能和稳态特性。     

机载光电稳瞄平台的线性自抗扰控制

为了提高机载光电稳瞄平台的抗扰动能力和动态响应特性,在平台上进行了基于线性自抗扰控制的改进控制方法研究。改进的线性自抗扰控制器采用模型辅助的降阶线性扩张状态观测器以及采用系统输出量和输出量微分来产生控制量,不仅可以减小观测器的相位滞后和观测负担,提高观测器对扰动的估计能力,还可以减小观测器滞后和估计误差对控制律的影响。仿真实验结果表明:改进的线性自抗扰控制器在低中频段具有更好的频域特性,阶跃响应实验中表现出更好的动态响应特性,在系统输入为零的条件下,给系统施加幅值为、频率为2.5 Hz的正弦波力矩扰动和正弦波角速度扰动,基于线性自抗扰控制器的系统输出残差峰值分别为0.175（）/s与0.566（）/s,基于改进的线性自抗扰控制器的系统输出残差峰值分别为0.155（）/s与0.030（）/s,实验结果验证了改进方法的有效性。     

无人直升机发动机模糊自抗扰控制

针对中型无人直升机活塞发动机的恒定转速控制难题,设计一种带前馈补偿的模糊自抗扰控制(ADRC)方法。通过引入旋翼负载特性对发动机进行数学建模,将总距操纵、前飞速度作为已知扰动进行前馈补偿,设计模糊PID控制器适应活塞发动机复杂做功过程的非线性特性,将旋翼气动力变化以及风扰作为未知扰动,设计扩张状态观测器(ESO)对扰动进行在线估计与反馈补偿。通过数值仿真验证了控制方法可以有效地提高发动机转速控制的抗干扰能力与控制精度。并进行了发动机地面开车和飞行试验,结果表明,在飞行试验过程中,无人直升机的旋翼转速控制误差小于5.0 r/min,动态跟踪性能得到显著提升。     

基于神经网络自抗扰控制的交流伺服系统分数阶控制

针对某火箭炮交流伺服系统存在惯性力矩、摩擦、变负载及不同工况下内外扰动等复杂非线性,传统的PID控制方法难以得到良好性能指标的问题,在分析火箭炮交流伺服系统组成的基础上,建立其系统数学模型,并设计一种基于神经网络自抗扰控制(ADRC)的分数阶PID(FOPID)控制器;为减少该控制器参数计算量以及提高其动态性能特性,引入RBF神经网络控制算法,对FOPID控制器的积分阶次和微分阶次实时在线自整定。数值仿真实验结果表明:该控制策略能够有效抑制位置扰动,具有修复到位快、响应速度快、无超调等优点。     

小型漂浮式卫星天线自抗扰控制器的研究

研究了一种适用于军事隐蔽式侦察的小型漂浮式卫星天线双环自抗扰控制器,实现了在中小涌浪扰动下天线自动跟踪目标卫星的俯仰伺服控制.以自抗扰理论为基础,结合小型天线俯仰控制的特点分别设计了位置环和速度环自抗扰控制器;比较了双环自抗扰控制器和比例-积分-微分(Proportional-Integral-Derivative,PID)控制器的阶跃响应,验证了双环自抗扰控制器性能优于PID控制器性能;利用半实物仿真平台,以中小涌浪扰动下天线系统俯仰角的变化为控制器的输入,进行天线俯仰伺服控制,通过检测到的信标信号验证了双环自抗扰控制器可以实现中小涌浪扰动下天线对目标卫星的稳定跟踪.     

扰动分离自抗扰控制在光电稳定平台上的应用

针对当前光电稳定平台伺服系统中扰动抑制能力不足的问题,提出一种扰动分离自抗扰控制（DSADRC）算法。扰动分离自抗扰控制充分利用工程实际中可获取到的部分已知的光电稳定平台模型信息及经典控制中的控制器信息,并将其加入到自抗扰控制的设计中。该算法通过减少光电稳定平台系统中的总扰动量,增加系统的扰动观测精度及扰动抑制能力。同时,通过算法设计实现了经典控制器的复用,减少了设计工作量。仿真实验结果表明:在控制器相同、扰动条件相同的情况下,扰动分离自抗扰控制阶跃响应调节时间减少58.8%,上升时间减少26.5%,且无超调量;在1V2Hz等效扰动下,系统稳态精度提高51.5%,系统性能提升效果明显。在实物验证实验中,对于不同频率的等效扰动,相比PID控制,扰动分离自抗扰控制稳态精度提升50%以上,有效地提高了光电稳定平台的稳态精度。     

基于自抗扰控制器的变风量空调解耦控制

变风量空调是一个多输入多输出的系统,由于具有多个回路,各个回路之间相互影响,具有强耦合、非线性和大时滞等特点.常规PID控制存在稳定性与精确性的矛盾.文中根据自抗扰控制原理,分析了变风量空调系统的耦合关系,通过扩张状态观测器实现对系统总扰动的估计和补偿,实现解耦控制.文中将其用于变风量空调末端的主回路温度控制系统.仿真实验结果表明,与PID控制相比,自抗扰控制器的超调量、时滞等得到了明显改善.     

新型快速反射镜伺服系统设计

为了满足光电跟踪系统高精度跟踪的要求,针对一种新型内外框架式快速反射镜进行了详细的伺服系统设计。首先,对新型快速反射镜进行了数学建模,采用速度环与位置环相结合的双闭环控制方法,对位置校正环节和速度校正环节进行了参数设计。其次,以DSP 为实现平台,详细阐述了快速反射镜伺服系统的硬件组成。再次,对快速反射镜伺服系统的工作模式和软件工作流程进行了详细说明。最后,为了验证快速反射镜伺服系统的性能,进行了锁零实验和跟踪实验。实验结果表明:快速反射镜锁零时响应快速且稳态误差小于0.3,跟踪时跟踪误差均方根小于7。新型快速反射镜伺服系统能够满足光电跟踪系统对快速反射镜的快速性和高精度要求。     

基于捷联惯性/GPS组合的伺服跟踪系统软件设计

介绍了数字伺服跟踪系统的组成和控制原理,讨论了影响微控制器选择的几个要素,以任务分类和软件模块化为设计思路研究了系统管理软件模块、捷联惯性/GPS组合的伺服控制算法模块、伺服控制测试模块。最后将设计的软件加载到微控制器中对伺服跟踪系统进行验证。实验结果表明,该伺服跟踪系统软件设计方法好,有工程推广应用价值。     

基于MATLAB的GUI设计伺服系统仿真软件

主要介绍利用MATLAB软件的GUI功能构造雷达伺服系统仿真软件包，举例说明驱动功率计算，误差估计，可靠性估算的计算机辅助分析和设计，利用本文设计的软件工具包可以简单方便地估算伺服系统的基本性能，用以指导实际系统设计。     

基于数字平台罗经的舰载雷达大惯量伺服系统设计

介绍了一种在低数据率的数字平台罗经接口下某舰载雷达伺服系统对大惯量稳定平台进行稳定跟踪的设计方法。该伺服系统采用全数字的伺服控制模块作为其位置环的控制核心,利用伺服电机驱动器实现伺服电机速度电流双闭环,组成了一个有良好位置控制性能的数字伺服系统。     

电压对含有齿隙伺服系统的影响

为了研究电机输入电压和传动问隙对伺服系统带宽的影响,建立了含有齿隙伺服系统的模型,得出了伺服系统反谐振频率和谐振频率的计算公式。通过对不同电压和齿侧间隙下伺服系统的仿真,定量地给出了齿侧间隙大小和电压与该机构响应频率的对应关系。对于一个带有减速器的伺服系统,这样就能够确定满足带宽下的最大输入电压和最大传动间隙。     

雷达伺服系统中DAC位数和数字PWM位数的选择

雷达伺服系统是全闭环伺服系统。文中分析了D／A变换器（DAC）的工作特性以及在全闭环伺服系统中的应用特点。由于DAC和齿轮减速比都影响着伺服系统的开环增益,当系统开环增益一定时,DAC位数的实际作用和减速比的选择相互限制,在设计雷达伺服系统中需注意。文中同时指出,数字式PWM的实质也是一种DAC,它的位数选择同样遵循DAC的选择原则。     

一种便携式侦察雷达伺服系统的设计

便携式侦察雷达对伺服系统提出了轻小型化要求。该文介绍了一种便携式侦察雷达伺服系统,讨论了伺服系统的机械结构、硬件组成和软件设计方法,提出了小型化的脉宽调制式(PWM)直流电机驱动方案,建立了相应的伺服系统控制模型和传递函数,并利用Matlab语言进行了数字仿真,通过仿真和试验,验证了伺服系统的性能。     

机载雷达伺服系统研究与仿真

介绍了稳定机载雷达天线指向的伺服系统特点，研究影响系统指标的主要因素，伺服系统设计原理和方法，通过MATLAB对设计的伺服系统进行仿真分析。     

基于贴片机的伺服辨识系统架构

针对贴片机伺服系统数学模型未知,不能直接测量到频域性能的难题．架构基于贴片机的伺服辨识系统,其中包括激励信号的产生与加载、数据采集、控制对象辨识以及伺服系统控制性能分析等功能。使用伺服辨识系统可以辨识出伺服系统的数学模型,定量分析伺服系统的控制性能。同时,为直观调试伺服系统控制参数,应用先进伺服控制策略提供了条件;为提高贴片机的贴装效率和精度提供了有效研究手段。