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变速旋转系统中位置相关周期信号的跟踪控制。 (英语) Zbl 1530.93231号

摘要:本文研究不确定非线性旋转系统的位置相关周期信号的跟踪问题。应用加性状态分解(ASD)技术将原始的不确定非线性系统分解为两个子系统:一个执行空间重复控制的初级线性时不变系统,以及二次非线性系统,确保整个系统对未知非线性动力学和外部扰动具有鲁棒稳定性。该方法有四个特点:(i)ASD技术提供了一种有效的方法来处理旋转系统中空间周期性与其他因素(时间和状态相关的不确定性和扰动)之间的耦合。该技术确保了令人满意的跟踪和干扰抑制性能;(ii)空间重复控制器的实时数字实现使得能够在位置中具有精确周期的重复控制。这确保了位置域重复控制的同步执行和时域的鲁棒稳定性;(iii)空间重复控制器中的精确相位补偿方法可显著改善稳态跟踪性能;(iv)扩展状态观测器精确估计干扰的总体影响。将干扰估计值集成到控制输入中可以有效地补偿干扰。详细介绍了稳定性准则和设计算法。最后,通过转速控制系统的实验验证了该方法的有效性。

MSC公司:

93立方厘米 信息不完整的控制/观测系统
93立方厘米 控制理论中的非线性系统
93元62角 数字控制/观测系统
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全文: 内政部

参考文献:

[1] 阿亚斯,M.S。;Altas,I.H.,为冗余驱动踝关节康复机器人设计和实现插件式重复控制器,《系统与控制工程杂志》,232,5,592-607(2018)
[2] 陈,S。;Bai,W。;胡,Y。;黄,Y。;高忠,《论总扰动的概念化及其深刻含义》,《科学中国:信息科学》,第63、2期,第129201页(2020年),第1-3页
[3] 陈,Z。;山田,K。;Sakanushi,T。;Zhao,Y.,具有时变不确定性的线性系统的基于线性矩阵不等式的重复控制器设计,以抑制位置相关扰动,国际创新计算、信息与控制杂志,9,8,3241-3256(2013)
[4] Chen,C.L。;Yang,Y.H.,使用基于空间的自适应反馈线性化重复控制的位置相关干扰抑制,鲁棒和非线性控制国际期刊,19,14,1337-1363(2009)·Zbl 1169.93347号
[5] 弗罗伊登伯格,J.S。;Looze,D.P.,《反馈系统中的右半平面极点和零点与设计权衡》,IEEE自动控制汇刊,30,6,555-565(1985)·Zbl 0562.93022号
[6] Gao,Z.,《自抗扰控制:反馈控制系统设计的范式转变》(2006年美国控制会议论文集(2006)),2399-2405
[7] Hara,S。;Yamamoto,Y。;Omata,T。;Nakano,M.,《重复控制系统:用于周期性外部信号的新型伺服系统》,IEEE自动控制汇刊,33,7,659-668(1988)·Zbl 0662.93027号
[8] 霍,X。;王,M。;刘凯。;Tong,X.,《通过频率校准改进的空间重复控制来衰减旋转机械的位置相关周期性扰动》,IEEE/ASME Transaction Mechatronics,25,1,339-348(2020)
[9] 井上,T。;中野,M。;Kubo,T。;松本,S。;Baba,H.,质子同步加速器磁铁电源的高精度控制,IFAC会议论文集,14,2,3137-3142(1981)
[10] Karan,S。;戴伊,C。;Mukherjee,S.,基于简单内部模型控制的改进史密斯预估器,用于将延时过程与实时验证相结合,ISA Transactions,121,240-257(2021)
[11] Khalil,H.K.,非线性系统(2002),普伦蒂斯·霍尔:普伦蒂斯霍尔·恩格尔伍德悬崖·Zbl 1003.34002号
[12] 刘,Q。;霍,X。;刘克忠。;Zhao,H.,用于抑制空间循环扰动的精确循环对准重复控制,IEEE工业电子学报,69,6,6173-6181(2021)
[13] 刘,Z。;周,K。;Yang,Y。;Wang,J。;Zhang,B.,基于频率自适应虚拟变量采样的电力逆变器选择性谐波重复控制,IEEE工业电子学报,68,11,11339-11347(2020)
[14] Maarten,S.,不确定周期系统的重复控制,Automatica,38,12,2103-2109(2002)·Zbl 1018.93023号
[15] 马哈万,B。;Luo,Z.H.,具有时变周期参考的跟踪系统的重复控制,国际控制杂志,73,1,1-10(2000)·Zbl 1006.93538号
[16] Na,J。;任,X。;Costa-Castelló,R。;郭毅,带时滞伺服系统的重复控制,机器人与自治系统,62,3,319-329(2014)
[17] 中野,M。;她,J.H。;Matsuo,Y。;Hino,T.,消除恒速旋转控制系统中的位置相关干扰,控制工程实践,4,9,1241-1248(1996)
[18] Olm,J.M。;拉莫斯,G.A。;Costa-Castello,R.,数字重复控制系统在时变采样周期下的稳定性分析,IET控制理论与应用,5,1,29-37(2011)·Zbl 1230.93053号
[19] 管道工,G。;德米莱纳雷,B。;舒特,J.D。;Swevers,J.,《鲁棒高阶重复控制:最优性能权衡》,Automatica,44,10,2628-2634(2008)·Zbl 1155.93345号
[20] 拉莫斯,G.A。;科尔特斯·罗梅罗,J。;Coral-Enriquez,H.,《基于空间观测器的重复控制器:主动干扰抑制方法》,《控制工程实践》,第42期,第1-11页(2015年)
[21] Ren,J。;权,Q。;刘,C。;蔡庆英,“基于加性状态分解的输出反馈迭代学习控制方法”,中国航空学报,33,1016-1025(2020)
[22] Smith,O.J.,克服停滞时间的控制器,ISA期刊,6,28-33(1959)
[23] 唐,M。;比法雷蒂,S。;Pipolo,S。;Odhano,S。;Zanchetta,P.,《三相电网具有自学习抗干扰能力的新型重复控制器辅助锁相环》,IEEE电力电子新兴和选定主题期刊,8,2,1870-1879(2020)
[24] 蔡,M.C。;Lee,Y.H.,软件凸轮加工系统的跟踪控制,ASME动态系统、测量和控制杂志,121,729-735(1999)
[25] 吴,C。;年,H。;庞,B。;Cheng,P.,考虑定子频率变化的DFIG-DC系统自适应重复控制,IEEE电力电子学报,34,4,3302-3312(2019)
[26] Wu,D。;王,X。;Yi,W。;高毅,重复控制及其在变速非圆车削中的应用,中国机械工程,15,5,446-449(2004)
[27] 姚,W.S。;蔡,M.C。;Yamamoto,Y.,《抑制基于位置的周期性扰动的重复控制器的实现》,《控制工程实践》,21,9,1226-1237(2013)
[28] 周,L。;江,F。;她,J。;张晓明,一类不确定非线性系统的鲁棒重复控制,国际鲁棒非线性控制杂志,317444-7460(2021)
[29] 周,L。;她,J。;张晓明。;Zhang,Z.,一类具有多个不匹配扰动的非线性系统的基于加性状态分解的重复控制,IEEE工业电子学报,68,12,12565-12574(2021)
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