简介:摘 要: 针对传统滑模和传统干扰观测器在机械臂关节位置跟踪中存在的控制输入抖振、需要测量加速度项、应用模型受限等问题,提出一种改进非线性干扰观测器的机械臂自适应反演滑模控制算法.首先,设计改进的非线性干扰观测器进行在线测试,在滑模控制律中加入干扰估计值对可观测的干扰进行补偿;然后选择合适的设计参数,使观测误差指数型收敛;其次,引入反演自适应控制律,对不可观测的干扰进行估计,进一步改善控制系统的跟踪性能;最后,利用李雅普诺夫函数验证了闭环系统的渐近稳定性,并将其应用于机械臂关节位置跟踪.实验结果表明,与传统滑模算法比较,所提控制算法不但加快了系统的响应速度,而且能有效地削弱系统抖振、避免测量加速度项并扩大应用模型使用范围。
简介:摘要针对永磁同步电机(permanentmagnetsynchronousmotor,PMSM)在中低速运转时,由于其较低的基波信号的信噪比,依赖PMSM基波激励数学模型的反电动势估算转子位置估算法失效的问题,提出了一种利用同步旋转坐标系下滑模观测器(slidingmodeobserver,SMO)获得扩展反电动势控制方法。利用反馈电流与给定电流之间的误差来设计SMO,重构PMSM的反电动势,再经过锁相环(phaselockedloop,PLL),实现优良的实时跟踪和转子位置的估算。通过Simulink仿真,验证了使用SMO获得扩展反电动势的估算方法能够在PMSM中低速运转时准确的估算出转子的位置,并具有较好的实时性与鲁棒性。
简介:对将运行于日-地L1点的太阳观测器进行了热设计,重点论述了日-地L1点的轨道外热流计算和Lymanα日冕仪(LACI)反射镜M2光阱、Lymanα日冕成像仪(LADI)滤光片组件、CCD组件、电箱、观测器主体等部分的热设计方案。通过在探测器对日面设置集热板,将观测器的主动加热功耗降低了73%;选用预埋热管的设计方案解决了对日定向观测导致的框架温差问题。仿真分析结果表明,在对日高温工作、对日低温工作、低温存储、轨道转移等4个极端工况下,观测器各组件温度均满足指标要求。该热设计方案以较低的加热功耗,解决了太阳观测器在轨工作阶段的散热、轨道转移阶段的保温等问题,满足CCD焦面工作温度<-50℃的要求。
简介:针对四旋翼无人机轨迹追踪问题,提出了一种基于扩张状态观测器的鲁棒滑模控制方法。考虑无人机系统受到内外部扰动、线速度未知等不确定性影响,通过引入扩张状态观测器,对系统不确定因素进行实时估计并给予补偿,实现了系统对扰动的鲁棒性和对环境的高度适应性。同时,滑模控制通过引入切换函数来消除干扰及不确定项,但较大的切换增益会引起系统颤振,因此,干扰和不确定项是颤振的主要来源,利用扩张状态观测器来估计干扰及不确定项并加以补偿,消除了颤振。利用Lyapunov理论,证明了控制系统的稳定性。系统仿真实验结果表明,所提出的控制方法能够保证四旋翼无人机轨迹追踪的鲁棒性,旋翼转速最大跳变幅值降低86.4%-94.5%,提高了系统稳定性。
简介:摘要为了更好地利用降水观测数据,对引起称重、翻斗和人工观测的差异原因进行分析,探讨称重与翻斗、人工观测降水量的差异,并进行相关性研究。结果表明称重式降水观测捕捉微量降雨类事件的能力略低于翻斗雨量观测;称重式观测比翻斗观测的日降雨量平均偏小0.54mm,均方根误差为1.22mm;称重式观测比人工观测的日降水量平均偏大0.01mm,均方根误差为0.17mm;称重式观测的日降水量与翻斗观测数值的相关系数为0.9918,与人工观测的日降水量相关系数为0.9981。出现有效降水时,称重式、翻斗式和人工观测在降水量等级上的差别较小。防风圈可显著提高称重式观测固态降水的捕捉率,而称重观测内筒蒸发对夏季降水测量有一定影响。