[1]李娟,邱军婷,高海涛.非线性系统的动态面自抗扰控制器设计及应用[J].哈尔滨工程大学学报,2017,38(08):1278-1284.[doi:10.11990/jheu.201606005]
 LI Juan,QIU Junting,GAO Haitao.Design and application of dynamic surface auto-disturbance rejection control for nonlinear systems[J].hebgcdxxb,2017,38(08):1278-1284.[doi:10.11990/jheu.201606005]
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非线性系统的动态面自抗扰控制器设计及应用(/HTML)
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《哈尔滨工程大学学报》[ISSN:1006-6977/CN:61-1281/TN]

卷:
38
期数:
2017年08期
页码:
1278-1284
栏目:
出版日期:
2017-08-25

文章信息/Info

Title:
Design and application of dynamic surface auto-disturbance rejection control for nonlinear systems
作者:
李娟 邱军婷 高海涛
哈尔滨工程大学 自动化学院, 黑龙江 哈尔滨 150001
Author(s):
LI Juan QIU Junting GAO Haitao
College of Automation, Harbin Engineering University, Harbin 150001, China
关键词:
线性系统动态面控制跟踪微分器观测器扰动补偿自抗扰控制鲁棒性水下无人航行器
分类号:
TP273.2
DOI:
10.11990/jheu.201606005
文献标志码:
A
摘要:
针对一类具有严格反馈形式的非线性系统的控制问题,本文将动态面控制技术和自抗扰控制技术相结合,提出了动态面自抗扰控制算法。控制器包括三个功能:利用跟踪微分器给出期望信号以及其一阶导;利用扩张状态观测器估计外界扰动;扰动补偿。该控制器有效避免了传统反步法中出现的“微分爆炸”现象,并避免了控制器设计对系统数学模型的精确要求。依据李亚普洛夫稳定性理论进行控制器设计,并对扩张状态观测器和动态面部分进行了稳定性分析。通过水下无人航行器模型仿真,仿真结果表明:航迹误差在(-4,4)范围内,验证了该控制算法的有效性。

参考文献/References:

[1] 刘燕斌, 陆宇平. 基于反步法的高超音速飞机纵向逆飞行控制[J]. 控制与决策, 2007, 22(3):313-317.LIU Yanbin, LU Yuping. Longitudinal inverse flight control of hypersonic aircraft based on back-stepping method[J]. Control and decision making, 2007, 22(3):313-317.
[2] 向峥嵘, 向伟铭. 基于反步法的一类非线性切换系统控制器设计[J]. 控制与决策, 2007, 22(12):1373-1376.XIANG Zhengrong, XIANG Weiming. Design of class of nonlinear switching system controller based on back-stepping method[J]. Control and decision making, 2007, 22(12):1373-1376.
[3] 何朕, 王广雄, 杨文哲. 一类欠驱动系统的频域反步法设计[J]. 电机与控制学报, 2012, 16(2):71-76.HE Zhen, WANG Guangxiong, YANG Wenzhe. Design of frequency-domain back-stepping for a class of underactuted systems[J]. Journal of electric machines and control, 2012, 16(2):71-76.
[4] 韩京清. 自抗扰控制器及其应用[J]. 控制与决策, 1998, 13(1):19-23.HAN Jingqing. Active disturbance rejection controller and its application[J]. Control and decision making, 1998, 13(1):19-23.
[5] SWAROOP D, HEDRICK J K, YIP P P, et al. Dynamic surface control for a class of nonlinear systems[J]. IEEE transactions on automatic control, 2000, 45(10):1893-1899.
[6] 孙红英, 于风卫. 船舶航向非线性系统自适应动态面控制器设计[J]. 中国航海, 2008, 31(3):236-239.SUN Hongying, YU Fengwei. Design of adaptive dynamic surface controller for ship course nonlinear system[J]. China sailing, 2008, 31(3):236-239.
[7] 付明玉,彭海军,徐玉杰,等. 基于动态面自抗扰技术的起重船动力定位控制[J]. 新型工业化, 2014, 4(10):10-17.FU Mingyu, PENG Haijun, XU Yujie, et al. Dynamic positioning control of crane based on dynamic surface auto-disturbance rejection technology[J]. New industrialization, 2014, 4(10):10-17.
[8] ERLING J, REFSNES G. Nonlinear model-based control of slender body AUVs[D]. Trondheim:Norwegian University of Science and Technology, 2007.
[9] REFSNES J E, SORENSEN A J, PETTERSEN K Y. Model-based output feedback control of slender-body under actuated AUVs:theory and experiments[J]. IEEE transactions on control systems technology, 2008, 16(5):930-946.
[10] FREDRIKSEN E, PETTERSEN K Y. Global k-exponential way-point maneuvering of ships[C]//43rd IEEE Conference on Decision and Control.[S.l.],2004:5360-5367.
[11] FOSSEN T I. Handbook of marine craft hydrodynamics and motion control[M].[S.l.]:Norwegian University of Science and Technology, 2011:248-252.

相似文献/References:

[1]李铁山,一,王晓飞,等.一类非线性MIMO系统鲁棒自适应神经网络DSC设计[J].哈尔滨工程大学学报,2009,(02):121.
 U Tieshanl,WANG Xiaofei,YANG Xinyu.DSC design of a robust adaptive NN control for a class of nonlinear MIMO systems[J].hebgcdxxb,2009,(08):121.
[2]刘程,李铁山,陈纳新.带有舵机特性的船舶航向自动舵DSC-MLP设计[J].哈尔滨工程大学学报,2012,(01):9.[doi:doi:10.3969/j.issn.1006-7043.201011004]
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[3]罗绍华,王家序,李俊阳,等.柔性滤波驱动机构的自适应动态面模糊控制[J].哈尔滨工程大学学报,2014,(07):889.[doi:10.3969/j.issn.1006-7043.201305013]
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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期:2016-06-01。
基金项目:国家自然科学基金项目(51609046/E091002);国防科技重点实验室基金项目(9140C270208140C27004);中央高校基本科研业务费专项项目(HEUCFM170403).
作者简介:李娟(1976-),女,副教授.
通讯作者:李娟,E-mail:Lijuan041@163.com
更新日期/Last Update: 2017-08-28