气动参数补偿状态观测器在无人机控制技术中的应用

四旋翼无人机在农林植保工作中,由于气候异常、天气变化等原因,经常会受到风向变化、气流扰动等诸多因素的干扰,直接影响四旋翼无人机飞行的安全性和稳定性。针对这一问题,本文研究了一种气动参数补偿状态观测器用于克服四旋翼无人机在野外农林植保工作中可能遇到的未知干扰,保证无人机飞行的可靠性和植保工作的顺利完成。仿真通过对比经典PID控制技术,比较得出本文所提出的控制技术能够有效提高无人机在野外工作环境下的准确控制,最大限度地降低户外不可控干扰对植保工作的影响。     

基于ADRC+改进型重复控制的PMSM矢量控制方案

永磁同步电机(PMSM)在低速运行时,容易受到A/D采样和量化误差、电机转矩脉动、逆变器死区时间以及模型不确定性等扰动的影响,为了降低PMSM在低速运行状态下各种扰动对系统造成的影响,提出一种基于自抗扰控制(ADRC)+改进型重复控制的PMSM矢量控制方案。该方案在ADRC的基础上,融入重复控制的思想,周期性地补偿并缩小误差,在提高ADRC对内部参数依赖性的同时,改善了电机控制系统的抗干扰能力。最后,通过Matlab/Simulink仿真和实验,验证了该方案具有抗干扰能力强、调速效果好的优点。     

一种基于转矩扰动观测器+重复控制的船舶永磁同步电机矢量控制技术

船舶永磁同步电机(PMSM)在海洋复杂环境下运行时,容易受到转矩扰动,严重影响电机的控制性能,这一问题在PMSM中低速运行时更为明显。针对这一问题,提出一种基于转矩扰动观测器+重复控制的PMSM矢量控制方案。设计了一个基于转子位置的转矩扰动观测器,用于估测PMSM扰动转矩,并在此基础上结合重复控制的思想,周期性地补偿并缩小由扰动转矩而产生的误差。通过MATLAB/Simulink仿真和试验,验证了该方案具有较强的抗转矩扰动能力和较好的调速性能。     

基于全阶状态滑模观测器的永磁同步电机模型预测电流控制策略

传统模型预测控制(MPC)需要对永磁同步电机(PMSM)的所有电压矢量进行动态预测,存在计算量大,计算周期长的问题。因此,提出一种改进型模型预测电流控制(MPCC)方案,该方案采用一种缩减电压矢量选择的方式,降低了算法的冗余度和计算量,提高了控制效率。在此基础上,采用全阶滑模观测器对PMSM的转子位置和转速进行精准估测,在设计全阶滑模观测器的过程中,将模糊控制的思想融入传统滑模观测器中,有效解决了转子位置和转速在观测过程中存在抖振的问题。最后,通过仿真验证了该方案的正确性和实用性。