观测器

摘要： 直流微电网控制结构简单,是推动能源绿色转型的有效方式。多BESS对保证微电网可靠供电及稳定运行具有重要意义。提出多BESS直流微电网的SOC协调控制策略,给出了微电网的结构、BESS建模及SOC估算方法,探讨了储能系统的下垂控制及下垂系数动态调节改进策略,分析了基于电压观测器及均流控制器的储能模块控制方法,通过算例证明系统能够实现发电单元和储能单元的协调配合,维持系统能量吞吐平衡。

摘要： 为解决DoS攻击下智能体间不能正常通信的问题,研究了基于符号图的离散异质多智能体系统包含控制。首先,考虑跟随者状态不能在线获得的情况,构造分布式状态观测器;其次,在每个跟随者的控制器设计中加入历史时刻信息,提出分布式动态反馈控制方案,通过内外系统加强包含控制的约束条件,使得系统中的跟随者能够收敛到领导者形成的凸包中,解决系统的输出调节问题;利用分段Lyapunov泛函、线性矩阵不等式等技巧,得到系统渐近收敛的充分条件;最后,通过数值仿真验证所提理论的有效性。

摘要： 针对外部扰动力矩影响下的柔性关节机械臂轨迹跟踪控制问题,提出了一种基于奇异摄动的终端滑模控制方法。首先,建立了单连杆柔性关节机械臂数学模型;其次,为了避免求取连杆角位移高阶导数,利用奇异摄动法将原四阶系统降阶得到二阶准稳态系统;接着,对准稳态系统设计了一种基于改进趋近律的自适应非奇异快速终端滑模控制器并证明了系统稳定性;最后,对整个控制系统进行了数值仿真分析,结果表明所设计的控制系统可以有效实现单连杆柔性关节机械臂对参考轨迹的跟踪,并且相比PID和传统奇异摄动滑模控制方法具有更良好的性能。

摘要： 本文考虑具有双边随机时延和丢包的网络控制系统(NCS)的控制器及观测器的设计问题。首先,引入两组伯努利随机分布变量来描述前向通道和反馈通道存在的随机时延和丢包的特性,其中数据包不带有时间戳。然后,通过引入的伯努利随机变量,将系统状态方程增广为新的系统模型。基于李雅普诺夫稳定性理论进行稳定性分析,得到了系统均方指数稳定的充分条件,并通过线性矩阵不等式方法设计系统观测器与控制器参数。最后通过仿真实验验证了该方法的有效性。

摘要： 针对自主式水下航行器非线性、强耦合、模型不确定特性以及复杂海洋环境下的未知干扰问题,本文提出了基于微分几何的精确反馈线性化的滑模控制方法。利用反馈线性化方法将非线性强耦合的航行器模型转换成线性模型,减少非线性航行器带来的系统误差;设计了比例积分观测器,完成反馈线性化模型在复杂海洋环境下的受到的未知干扰的精确观测;在比例积分观测器的基础上,设计滑模控制器,并提出了自适应可变参的方法来消除抖振。基于Lyapunov稳定性理论证明了所设计的控制器在未知外界扰动下的鲁棒性和稳定性。仿真结果表明,提出的控制方法有效,能够实现在复杂海洋环境下的自主式水下航行器时变三维轨迹的精准控制。

摘要： 考虑符号网络下异质多智能体系统的预设时间输出二分一致问题.针对无向图和有向图,分别设计相应的预设时间观测器和预设时间控制器,确保异质多智能体系统在预设时间内达到输出二分一致.基于Lyapunov稳定性理论,获得异质多智能体系统实现输出二分一致的充分性判据.特别地,对于有向图,通过设计全新的预设时间观测器,实现跟随者在预设时间内估计出领导者的真实状态.最后,通过两个数值仿真验证了理论结果的有效性.

摘要： 针对高速飞行器姿态与气动参数之间的耦合问题,基于状态/参数扩维思想建立了角度与角速度回路的姿态/参数扩维耦合模型,并结合典型飞行案例分析了姿态与气动参数之间的耦合特性。采用观测器对增广线性系统中的气动耦合项进行估计,并将耦合信息馈入控制器削弱对系统的不利影响。证明了基于观测器鲁棒控制方案的闭环稳定性,结合线型矩阵不等式(Linear Matrix Inequality,LMI)给出了反馈控制增益与观测器增益的选取计算方法。仿真结果表明,扩维耦合模型能够表征飞行姿态与气动参数之间的相互耦合关系。将耦合观测信息引入控制器有效地削弱了气动耦合对系统的影响,提升了系统的动静态品质。

摘要： 研究了离散异构线性多智能体系统的输出一致性问题。考虑到实际系统中部分跟随智能体不能准确获知领航智能体的动态,所以采用观测器方法研究系统的输出一致性问题。首先为每个跟随智能体构造观测器,用以估计领航者的状态;其次设计分布式控制器,提出系统实现输出一致性所应满足的充分条件,并运用Lyapunov稳定性理论、矩阵论、图论知识加以证明;最后运用MATLAB软件的SIMULINK工具箱进行数值仿真,仿真结果显示文中方法与结论是有效的。

摘要： 针对一类含扰动Lipschitz非线性系统的鲁棒控制问题进行了研究,讨论了基于观测器的非线性系统鲁棒控制问题。首先,对满足Lipschitz条件的非线性系统构造出了状态观测器;其次,考虑到系统中的扰动项,根据Lyapunov理论分两种情况以线性矩阵不等式的形式给出基于状态观测器的控制器存在的充分条件,得到了观测器增益矩阵及控制器增益矩阵的计算方法,实现了非线性系统的鲁棒控制;最后,利用数值算例验证了所提方法的有效性。

摘要： 在实际运行中,电磁干扰等因素的影响会导致DC/DC变换器的输出电压不稳定且纹波较大,系统性能较差,进而会对后级载荷的安全稳定运行产生非常不利的影响。为了解决这个问题,提出将基于线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)的鲁棒模型预测控制(robust model predictive control,RMPC)策略应用于DC/DC变换器的控制中。首先根据DC/DC变换器的运行状态写出在1个周期内的开关管导通和关断2种情况下的状态方程,并将其推导为状态空间平均模型;然后针对DC/DC变换器设计反馈控制,并求得对应的反馈控制律;最后设计一种将观测器嵌入反馈控制中的控制器,利用MATLAB对该控制器进行数值仿真。仿真结果表明所提出的基于LMI的RMPC策略可以使DC/DC变换器的输出电压质量满足要求,同时保证系统的鲁棒稳定性,验证了该控制策略的可行性。

摘要： 本文针对提高双馈风力发电机组运行可靠性和控制系统冗余度的问题,提出了研究其控制系统中涉及到的关键传感器故障诊断方法。从双馈发电机电磁暂态模型出发,构建了定、转子电流观测器模型.通过机组动、暂态特性仿真,并和传感器实际输出信号进行比较,验证了所建观测器模型的准确性和适应能力。通过分析传感器可能的软、硬故障类型,基于观测器方法,构建了一种基于自适应阈值的传感器故障诊断模型。对传感器不同故障类型进行仿真,表明了提出的故障诊断方法和模型的有效性。

摘要： 本文介绍了电子节气门系统的基本结构，根据电子节气门的跟踪控制要求，建立了面向控制器设计的非线性模型，针对现有控制方法大多采用状态反馈控制，而节气门系统的状态变量不完全可测，首先设计了降维观测器估计不可测的状态变量，然后采用Backstepping方法设计了输出反馈电子节气门控制器，仿真实验表明基于输出反馈的控制器设计方法能够很好的实现电子节气门的跟踪控制。

摘要： 本文研究在信息受限下基于观测器的连续混沌系统的同步。对于具有混沌形式的驱动系统和基于观测器的响应系统，通过一个有限容量的信道连接，设计有效的量化方法使得同步误差关于传输误差是ISS，同时传输误差是指数稳定。因此，在有限信道容量的条件下同步误差渐近趋于零。仿真例子说明方法的有效性。

摘要： 研究外界扰动作用下的MIMO(多输入多输出)系统的输出反馈最优控制问题。通过求解Riccati方程和Sylvester矩阵方程分别在有限时域和无限时域得到系统最优控制律，证明了最优控制律存在唯一性条件。构造一个观测器z(t)，利用系统的输入变量u(t)和输出变量y(t)的信号来估计状态变量x(t)，然后再利用状态变量的估计值进行反馈，通过前馈补偿扰动，实现最优扰动抑制调节。最后，仿真结果表明了该方法的有效性。

摘要： 本文针对不确定网络控制系统,研究了基于离散事件触发的输出反馈控制问题.考虑系统中状态信息难以全部测量的实际情况,分别设计了具有动态补偿功能的输出反馈控制和基于观测器的状态反馈控制;进而,利用Lyapunov-Krasovskii泛函和线性矩阵不等式方法,建立基于Jensen不等式的时滞相关稳定性判据以保证闭环系统的渐进稳定性;最后,通过仿真实例验证了所提方法的有效性.

摘要： 快速准确地获取电网相位、频率等信息,对并网逆变器控制具有重要意义.在单相并网系统中,由于缺少与电网电压相互正交的正弦量,无法直接构建基于同步旋转坐标系的同步锁相环来获取电网相位信息.对此,本文提出一种无静差的正交正弦波观测器技术,可以无静差的提取电网基波和与电网基波相互正交的正弦量,并以此构建单相同步锁相环,实验验证了该方法的有效性.

摘要： 针对高超声速飞行器部分作动器故障问题,提出一种非线性观测器与控制器一体化设计的方法.首先将飞行器作动器故障模型转换为一类状态不能完全测量,且具有未知参数和未知控制增益的SISO输出反馈非线性最小相位系统,然后,基于改进的K . 滤波器理论对状态向量进行重构,并采用动态面反演技术设计了自适应律,保证了系统所有信号的有界性,最后以高超声速飞行器纵向通道为例,验证了上述理论.

摘要： 本文主要研究了具有线性和非线性混沌系统的自适应H∞同步。首先通过广义哈密顿系统和观测器的方法重新设计了混沌系统；然后利用Lyapunov稳定性理论，设计了线性和非线性控制器，使得混沌系统达到了H∞同步；最后将该方法应用到Lorenz系统，数值结果表明该方法的正确性。

摘要： 定子绕组和转子绕组的故障是导致感应电机失效的主要原因之一，实时监测电机运行状况不仅可以提高电机运行的可靠性，而且可以避免不必要的经济损失，因此及时而有效的检测感应电机绕组故障是完全有必要的。利用感应电机d-q 坐标系的状态空间数学模型，提出了一种观测器的设计方法，该方法不仅对未知输入扰动具有良好的鲁棒性，而且对绕组故障具有很高的灵敏度，最后对模拟的绕组故障进行了仿真实验，结果证实该方法是正确有效的。同时该方法的提出对实际工程应用也具有一定的参考价值。

摘要： 类摆系统是一类具有多平衡点的非线性系统，其周期解的形式与一般的非线性系统不同。本文针对多输入多输出类摆系统中不存在第二类周期解的频域判据，利用KYP引理将其转化为时域判据；进而，基于此时域判据，分别给出了利用状态反馈和基于观测器的状态反馈消除闭环类摆系统的第二类周期解的控制器设计方法。仿真结果也验证了本文方法的有效性。

摘要： 基于离散状态观测器与滑模观测器的H桥级联STATCOM无差拍控制方法，涉及H桥级联STATCOM控制技术，本发明为解决现有的无差拍控制方法必须配合良好的参考电流预测方法，而常用的预测方法需要依赖于精确的数学模型，导致该控制方法在实际应用中受到很大限制的问题。本发明根据H桥级联STATCOM简易的数学模型，构造离散状态观测器，利用其预测功能，在k时刻计算得到k+1时刻的参考指令电流，从而真正实现无差拍控制；构造离散滑模观测器，对dq坐标系下的STATCOM输出三相电压值的ud(k)和uq(k)进行实时观测。本发明用于对电网进行无功补偿和滤除谐波。

摘要： 本发明实施例提供了一种DC‑DC变换器的内阻观测方法及内阻观测器，涉及电学领域。DC‑DC变换器的等效电路至少包括电感器、电容器、开关管、二极管以及负载，该方法包括：基于开关管的开关信号和DC‑DC变换器的等效电路确定DC‑DC变换器的内电阻；根据内电阻、电感器、电容器以及负载确定DC‑DC变换器的电压方程和电流方程；基于电压方程和电流方程构建DC‑DC变换器的内阻观测器模型；根据内阻观测器模型计算内电阻的观测值。通过本发明，解决了相关技术中因采用忽略了DC‑DC变换器各种损失所研究的非线性控制策略进而影响DC‑DC变换器性能的技术问题。

摘要： 本发明题为“大规模通知系统的频闪观测器和扬声器频闪观测器”。本文描述了用于大规模通知系统的频闪观测器和扬声器频闪观测器的装置、系统和方法。一种装置由频闪观测器组件构成，该频闪观测器组件包括频闪观测器和频闪观测器外壳，该频闪观测器外壳被配置成覆盖频闪观测器的至少一部分。附接到频闪观测器组件的板可具有孔，该孔被配置成允许频闪观测器组件的至少一部分突起穿过该板。

摘要： 本发明公开了一种使用扰动观测器和非线性速度观测器的四旋翼无人机视觉伺服控制方法包括：根据四旋翼无人机空间运动情况，建立对应的动力学模型；选取图像矩作为视觉伺服的特征，并融合虚拟特征平面，建立虚拟相机平面下的图像特征动力学；设计动态基于图像的视觉伺服控制器，首先根据四旋翼无人机的受理情况，分析并设计扰动观测器，然后在设计虚拟相机平面内的速度观测器，最后利用反步法设计基于指数趋近的滑模控制器。这样可以使四旋翼无人机提高对外界扰动的鲁棒性，针对虚拟图像平面内不可测量的图像特征线速度进行较为准确的估计，最终的基于指数趋近的滑模控制器能够更进一步提升系统的鲁棒性。

摘要： 基于离散状态观测器与滑模观测器的H桥级联STATCOM无差拍控制方法，涉及H桥级联STATCOM控制技术，本发明为解决现有的无差拍控制方法必须配合良好的参考电流预测方法，而常用的预测方法需要依赖于精确的数学模型，导致该控制方法在实际应用中受到很大限制的问题。本发明根据H桥级联STATCOM简易的数学模型，构造离散状态观测器，利用其预测功能，在k时刻计算得到k+1时刻的参考指令电流，从而真正实现无差拍控制；构造离散滑模观测器，对dq坐标系下的STATCOM输出三相电压值的ud(k)和uq(k)进行实时观测。本发明用于对电网进行无功补偿和滤除谐波。

摘要： 本发明实施例提供了一种DC‑DC变换器的内阻观测方法及内阻观测器，涉及电学领域。DC‑DC变换器的等效电路至少包括电感器、电容器、开关管、二极管以及负载，该方法包括：基于开关管的开关信号和DC‑DC变换器的等效电路确定DC‑DC变换器的内电阻；根据内电阻、电感器、电容器以及负载确定DC‑DC变换器的电压方程和电流方程；基于电压方程和电流方程构建DC‑DC变换器的内阻观测器模型；根据内阻观测器模型计算内电阻的观测值。通过本发明，解决了相关技术中因采用忽略了DC‑DC变换器各种损失所研究的非线性控制策略进而影响DC‑DC变换器性能的技术问题。

摘要： 本发明公开了高压大功率变频器无速度矢量控制磁链观测器及观测方法，包括以下步骤：步骤S1：通过两相静止坐标下的电流磁链观测模型得到不同坐标轴的电流转子磁链值；步骤S2：通过两相静止坐标下的电压磁链观测模型得到不同坐标轴的电压转子磁链值；步骤S3：根据设定的滤波截止频率值，对所述电流转子磁链值和电压转子磁链值进行滤波得到转子磁链值。采用低通滤波器代替电压模型磁链观测器中的纯积分环节，克服了现有技术中存在的电流模型在高速时，电压模型在电机低速时磁链观测不准的情况；通过滤波器动态切换磁链观测器，使电机在不同转速下均能准确进行转子磁链定向。

摘要： 一种ADRC扩张观测器状态观测误差实时预测方法及系统，包括以下步骤：步骤S1：在机器人进入到t+1时刻的运动前，获取初始时刻到t时刻的三个状态的误差值；步骤S2：判断当前时刻t是否满足周期阈值需求，若满足，则执行步骤S3，若不满足周期阈值需求，则执行步骤S4；步骤S3：对三个状态的误差值作出线性回归方程最小二乘法进行拟合，得出拟合直线方程，执行步骤S4；步骤S4：使用t时刻的三个状态的误差值代入到预测函数中，分别获取三个状态t+1时刻的状态误差值的预测值；步骤S5：将t+1时刻的状态误差值的预测值输入到参数更新器，预测t+1时刻的状态误差值就是为了整个更新迭代的次数变少，这样用更准确的误差值可以减少迭代更新的次数，加快收敛速度需求。

摘要： 本发明公开了一种电机转子位置观测方法、装置、转子位置观测器及介质，方法包括：在向电机d轴注入高频脉冲时，确定三路调制的六个比较值；根据比较值Act22确定第一、第二电流采样触发值；根据六个比较值对电机进行控制，并根据第一、第二电流采样触发值对电机进行电流采样，获得第一、第二采样电流，以及根据第一、第二采样电流确定电机的q轴电流；根据第二电流采样触发值和比较值Act12确定第二电流采样触发值触发后作用的有效电压矢量；根据有效电压矢量对q轴电流进行补偿，并根据补偿后的q轴电流估算电机的转子位置。由此，能提高电机转子位置观测精度。

摘要： 本发明公开了一种电机转子位置观测方法、装置、转子位置观测器及介质，方法包括：在向电机d轴注入高频脉冲时，确定基准值，并确定单电阻采样下输出所需电压矢量所对应的三路调制的六个比较值；确定基准值与比较值Act21或Act22之间的差值；根据差值对六个比较值进行调整，并根据调整后的比较值Act21New或者Act22New确定第一电流采样触发值和第二电流采样触发值；根据调整后的六个比较值对电机进行控制，并根据第一电流采样触发值和第二电流采样触发值对电机进行电流采样，获得第一采样电流和第二采样电流；根据第一采样电流和第二采样电流估算电机的转子位置。由此，能够有效提高单电阻采样的采样电流精度，进而提高电机转子位置观测的精度。