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基于 非参数 感应 电机 转子 磁链 估计 器 的 研究 .
基于电流模型和电压模型的传统感应电机转子磁通观测器对参数不确定性很敏感。本文提出了一种基于前馈神经网络的非参数感应电机转子磁通估计器。该估计器无需电机参数即可运行，因此不受参数不确定性的影响。该模型采用 Levenberg-Marquardt 算法离线训练。所有数据收集、训练和测试过程均在 MATLAB/Simulink 环境中完成。训练过程中强制迭代 1,000 个时期。此建模过程总共使用了 603,968 个数据集。该四输入两输出神经网络模型能够为磁场定向控制系统提供转子磁通估计，其误差为 3.41e-9 mse，训练时间为 28 分 49 秒。该模型在参考速度阶跃响应和参数不确定性下进行了测试。结果表明，所提出的估计器改进了电压模型和电流模型转子磁通观测器的参数不确定性。
基于非参数感应电机转子磁链估计器...
基于电流模型和电压模型的传统感应电机转子磁通观测器对参数不确定性很敏感。本文提出了一种基于前馈神经网络的非参数感应电机转子磁通估计器。该估计器无需电机参数即可运行，因此不受参数不确定性的影响。该模型采用 Levenberg-Marquardt 算法离线训练。所有数据收集、训练和测试过程均在 MATLAB/Simulink 环境中完成。训练过程中强制迭代 1,000 个时期。此建模过程总共使用了 603,968 个数据集。该四输入两输出神经网络模型能够为磁场定向控制系统提供转子磁通估计，其误差为 3.41e-9 mse，训练时间为 28 分 49 秒。该模型在参考速度阶跃响应和参数不确定性下进行了测试。结果表明，所提出的估计器改进了电压模型和电流模型转子磁通观测器的参数不确定性。
基于模型的故障诊断的稳健残差生成...
为了保证安全运行和任务完成，必须尽早诊断自动系统中的任何故障。基于模型的技术已被广泛认为是诊断故障的可行且有效的方法，并且需要被监控系统的数学模型。成功的基于模型的故障诊断的先决条件是对建模不确定性具有令人满意的稳健性。本论文研究并进一步发展了稳健残差生成技术在基于模型的故障诊断中的理论和应用，首先研究并回顾了基于模型的故障诊断的基本原理。然后提出了一些设计稳健残差生成器的策略。本论文提出了一种用于稳健残差生成的新型全阶未知输入观测器结构，然后使用该结构设计方向和最小方差残差。然后非常详细地介绍了故障诊断的特征结构分配方法。提出了一种在扰动解耦设计中分配右观测器特征向量的新算法。然后使用扰动解耦残差生成来诊断喷气发动机系统示例中的故障。为了促进这一应用，提出了几种技术来推导近似扰动分布矩阵。这些技术扩大了扰动解耦残差生成方法的应用范围。鲁棒性
带有胶片采集袋系统的航天器的动力学和 FNTSM 控制
针对空间碎片问题，本文设计了一种薄膜捕获袋系统。与空间绳网相比，薄膜捕获袋具有更高的柔性和可靠性。薄膜捕获袋系统中含有许多柔性结构，在运动过程中易发生较大的变形和振动，这些变形对服务航天器造成较大的扰动，需要建立准确的刚柔耦合动力学模型对扰动进行定量分析。首先，采用高阶绝对节点坐标公式建立薄膜动力学模型；其次，采用快速非奇异终端滑模控制器和固定时间膨胀观测器（FxESO）设计姿态跟踪控制律；最后，结合动力学和控制原理，建立了带有薄膜捕获袋系统的航天器虚拟样机。仿真结果表明，与ABAQUS有限元分析相比，高阶绝对节点坐标公式单元具有更好的收敛性；同时，该动力学模型模拟了航天器机动过程中大型柔性结构的变形和振动状态，FxESO可以估计并补偿复杂的扰动。快速非奇异终端滑模+FxESO控制律下的误差收敛速度比非奇异终端滑模+扩展观测器控制律更快，最终航天器姿态跟踪误差约为10 −4，证明了该控制器的有效性。
用于在轨服务的具有柔性附件的旋转漂浮空间机器人的控制
由于很难获得柔性动力学，因此提出了对未知扰动具有鲁棒性的控制器 [6]。在机械手操纵过程中实现姿态控制仍然是一项具有挑战性的任务，因为除了外部扭矩/力之外，机械手运动和附加物振动也可能导致不良的底座旋转。已经研究了通过工作空间调整策略 [7] 或同时控制全局质心和航天器姿态 [8] 来有效使用推进器来补偿机械手运动。同样，当仅控制机械手时，已经开发了反应零空间控制以减少机械手和航天器底座之间的相互作用 [9]。由于振动部分是由于机械手运动引起的，因此基于机械手刚体动力学和附加物柔性动力学之间的耦合因素，已经提出了一种控制策略来抑制振动 [10] 或优化机械手轨迹以最大限度地减少底座扰动 [11]。此外，未来的任务预计会有更长的寿命。除了飞行空间机械手的高效推进剂消耗策略外，一个有意义的延长寿命的方法是使用带电气的动能矩交换装置，这种装置被称为旋转自由浮动航天器机械手[12]。利用动能矩交换装置的优点来控制机械手引起了人们对处理相对较大质量和惯性的操纵的兴趣，比如在捕获或部署场景中。通过运动学指标，在控制机械手的同时控制航天器姿态可以提高其可操纵性[13]。已经研究了结合反作用轮和控制力矩陀螺仪来在机械手运动期间保持卫星平台固定[14]。本文旨在开发在轨部署应用中在结构扰动下航天器底座和机械手的通用控制。在考虑不同机械手配置的系统动量分布时，开发通用控制的兴趣凸显出来 [13]。本文的贡献在于将柔性动力学与刚性动力学相结合，从而可以开发扩展状态观测器来改善控制性能，而不是刚性系统的未知扰动观测器 [6]。然后使用 NDI 对系统进行解耦和线性化，包括对振动扰动和航天器漂移的估计。此外，还针对实际的大尺寸系统开发了控制律和观测器的综合。
![arXiv:2207.13175v1 [physics.comp-ph] 2022 年 7 月 23 日](/simg/b\bd2117ec78ec88690daa91a194973bdc3d7cd1ea.webp)
arXiv:2207.13175v1 [physics.comp-ph] 2022 年 7 月 23 日
本研究旨在利用数值优化方法提供一种新型的地月初始轨道确定 (IOD) 方法。在 CR3BP 动力学下，针对各种观测器和目标轨道几何形状模拟副卫星和主卫星。然后使用粒子群优化器 (PSO) 将一组观测值（仅距离、角度和角度）拟合到从初始粒子状态向前传播到测量时间计算出的粒子观测值。通过包含收缩因子、以网格方式初始化粒子以及限制初始粒子状态的范围，有助于 PSO 的收敛。结果表明，PSO 收敛到副卫星的精确初始状态估计。并行处理和 GPU 处理方法用于加快计算时间。
永磁同步电机 DSP 解决方案
本文档介绍了一种使用 TMS320C24x 控制永磁同步电机的解决方案。这种新型 DSP 系列能够以经济高效的方式设计无刷电机智能控制器，从而实现增强的操作，包括更少的系统组件、更低的系统成本和更高的性能。所提出的控制方法依赖于磁场定向控制 (F.O.C.)。该算法可在各种速度下保持效率，并通过直接从转子坐标控制磁通量来考虑瞬态相位的扭矩变化。本报告介绍了不同的增强算法。所提出的解决方案包括抑制相电流传感器的方法和使用滑模观测器进行无速度传感器控制。
提高复杂立方体卫星任务自主性和可靠性的途径
对于这一特定任务，该联盟已初步确定了两个可能的研究案例：LUMIO 和 M-ARGO。LUMIO（月球流星体撞击观测器）是一颗 12U 立方体卫星，将进入地球-月球 L2 晕轨道，通过探测流星体的闪光来观察、量化和描述流星体对月球背面的撞击，补充地球上对月球正面的观测，以提供有关月球流星体环境的全球信息并有助于了解月球情况。M-ARGO 是一颗 12U 深空立方体卫星，将与近地小行星会合并描述其物理特性以了解其是否存在原位资源，首次展示立方体卫星系统独立探索深空的能力。这两项任务的特点是在恶劣环境中具有高度的自主性和复杂性，因此是正在进行的 ESA RAMS/FDIR 活动的极佳研究案例。在活动的第一阶段，LUMIO最终被选为项目进一步完善的研究案例。
通过设计第三种方法实现四轴飞行器的轨迹跟踪控制...
[1] L. Derafa、L. Fridman、A. Benallegue 和 A. Ouldali，“四旋翼直升机姿态跟踪问题的超扭转控制算法”，载于《可变结构系统 (VSS)》，2010 年第 11 届国际研讨会，2010 年，第 62-67 页。[在线]。可访问：http://ieeexplore.ieee.org /stamp/stamp.jsp?arnumber=5544726 [2] A. Rabhi、M. Chadli 和 C. Pegard，“四旋翼飞行器的鲁棒模糊控制稳定”，载于《先进机器人技术 (ICAR)》，2011 年第 15 届国际会议，2011 年，第471-475 页。[在线]。可访问：http://ieeexplore .ieee.org =6088629 / stamp/ stamp。JSP?ar 编号 [3] H. Khebbache、B. Sait、F. Yacef 和 Y. Soukkou，“在执行器故障情况下对四旋翼飞行器进行稳健稳定”，《国际信息技术、控制和自动化杂志》，第 2 卷，第 2 期。2，2012 年，第 1-13 页。[4] P. Johan From、J. Tommy Gravdahl、K. Ytterstad Pettersen，《车辆操纵器系统》，Verlag，伦敦：Springler，2014 年。[5] Atheer L. Salih、M. Moghavvemi、Haider A. F. Mohamed、Khalaf Sallom Gaeid，《四旋翼无人机的建模和 PID 控制器设计》，IEEE，2010 年。[6] D. Lee、H. Jin Kim 和 S. Sastry，“四旋翼直升机的反馈线性化与自适应滑模控制”，《国际控制自动化与系统杂志》，第 3 卷，第 1 期。7，页。页。419-428，2009 年。[7] O. Gherouat、D. Matouk、A. Hassam 和 F. Abdessemed，“四旋翼无人机的建模和滑模控制”，J.自动化与系统工程，卷。10，号。3，页。150-157，2016 年。[8] Abraham Villanueva、B. Castillo-Toledo 和 Eduardo Bayro-Corrochano，“四旋翼多模式飞行滑模控制系统”，2015 年国际无人机系统会议 (ICUAS)，美国科罗拉多州丹佛市，2015 年 6 月。[9] 易奎、顾锋、杨丽英、何玉清、韩建达，“四旋翼吊挂系统滑模控制”，第 36 届中国控制会议论文集，中国大连，2017 年 7 月 26-28 日。[10] A. Benallegue、A. Mokhtari 和 L. Fridman， “四旋翼无人机的反馈线性化和高阶滑模观测器”，《VariableStructure Systems》，2006 年。VSS’06。国际研讨会，2006 年，第365–372。5887–[在线]。可访问：http://ieee xplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?arnumber=1644545 [11] T. Madani 和 A. Benallegue，“四旋翼无人机的滑模观测器和反步控制”，美国控制会议，2007 年。ACC ’07，2007 年，第
综合预览和非线性控制律设计舰载机飞行控制器
摘要：本文提出了一种考虑复杂舰船运动和风环境的舰载机自动着舰控制律，具体为预瞄控制与自适应非线性控制的综合策略。首先，在姿态控制环中采用增量非线性反步控制律，以提高飞机的抗干扰能力。其次，为提高恶劣海况下的下滑道跟踪性能，对舰载机运动进行预测，并将预测的运动引入最优预瞄控制制导律中，以补偿舰载机运动带来的影响。然而，预瞄控制本质上是一种最优控制律，需要建立状态空间模型，因此内环与外环控制的综合并不是那么简单。因此，需要对姿态-高度高阶系统模型进行低阶等效拟合，此外，还需要为低阶等效系统设计状态观测器，为着舰控制器提供所需状态。最后，为验证所提方法，以无人无尾机模型在不同海况下执行自动着舰任务，结果表明，自动着舰系统即使在恶劣海况下也能保证令人满意的着舰精度和成功率。