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基于扩张状态观测器和非线性状态误差反馈设计自抗扰振动控制器
  • ISSN号:0577-6686
  • 期刊名称:《机械工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TB535[理学—物理;理学—声学;一般工业技术] TP273[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]清华大学精密仪器与机械学系,北京100084, [2]北京特种车辆研究所,北京100072
  • 相关基金:国家杰出青年科学基金(50425516)和国家自然科学基金重点(10732060)资助项目.
中文摘要:

智能桁架结构作为一种控制结构一体化的新型空间结构,具有几何、物理可自调性,但这类结构同时具有柔性大、阻尼小、低频模态密集、模态耦合程度高以及存在多种不确定性和耦合等特点,给振动控制带来很大挑战。基于此,研究如何基于扩张状态观测器和非线性状态误差反馈设计不依赖于模型的自抗扰振动控制器。采用扩张状态观测器实时估计对象模型摄动及外扰的总和作用量,并在控制信号中补偿掉,实现不确定非线性系统的动态补偿线性化。针对线性的"积分器串联型"对象,设计非线性状态误差反馈控制律。对不确定参数空间83杆智能桁架结构进行自抗扰振动控制仿真研究。结果表明在外部扰动或模型结构参数发生变化时,自抗扰振动控制器仍可以获得理想的控制效果,具有很好的适应性和鲁棒性。

英文摘要:

Intelligent truss structures, as a new kind of integrated control-structures, have the adaptive geometry and physics characteristics, but these structures also have the complex dynamic characteristics, such as large flexibility, small structure damping, closely low order modes, high degree of mode coupling, uncertainties, and coupling, which brings a great challenge to active vibration control of intelligent truss structures. Therefore, it is studied how to design the model-independent active disturbances rejection vibration controller (ADRVC), based on the extended state observer (ESO) and the nonlinear state error feedback control law (NLSEF). The real-time dynamic linearization of the uncertain nonlinear system is implemented by disturbance estimation via ESO and disturbance compensation via the control law. A NLSEF is designed to control the linear integrator-cascaded type plant. The ADRVC is used for the vibration control of an 83-bar space intelligent truss structure with uncerta in-but-bounded parameters. The simulation results demonstrate the ADRVC has good adaptability and robustness to external disturbance and unknown variation in plant parameters.

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期刊信息
  • 《机械工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国机械工程学会
  • 主编:宋天虎
  • 地址:北京百万庄大街22号
  • 邮编:100037
  • 邮箱:bianbo@cjmenet.com
  • 电话:010-88379907
  • 国际标准刊号:ISSN:0577-6686
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2187/TH
  • 邮发代号:2-362
  • 获奖情况:
  • 中国期刊奖,“中国期刊方阵”双高期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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