基于输出约束问题的电液伺服系统自适应控制方法研究

发布时间：2021-05-15 14:26

　　电液伺服系统（EHS）是一种响应速度快、输出功率大、易于实现各种参数反馈等优点的阀控伺服系统,因此在实际生产中应用中非常普遍,但是由于制造工艺、材料物理特性等原因,系统本身存在参数不确定的粘性阻尼系数未知、泄露系数未知、负载刚性变化,液压油体积弹性模量参数变化和油温变化等无法准确获知数值的参数,降低了电液伺服系统在工作中的动态性能、稳态性能以及系统稳定裕度。针对上述问题,经过大量的文献研究,本文最终决定采用参数自适应控制方法。首先,结合电液伺服系统特性,构建电液伺服位置系统数学模型;其次,设计参数估计律及自适应控制器使其在参数未知或存在偏差的情况下依然保持跟踪性能良好。最后,根据电液伺服系统特性以及控制器控制效果,对控制器进行进一步性能优化。针对EHS超调量过大,降低系统稳定性能,甚至是导致仪器损坏的情况,本文采用了输出约束函数,其中包括转换函数和障碍李雅普诺夫函数（BLF）两种输出约束算法,分别对EHS进行电液伺服阀位置约束。障碍李雅普诺夫函数可以将位置参数控制在设定范围内,若超出预设范围位置界限,障碍李雅普诺夫函数便会迅速趋向于无穷大,障碍李雅普诺夫函数的应用不仅可以改善系统在某些... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及研究现状
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 国内外研究现状
    1.2 研究内容及意义
    1.3 论文内容与结构安排
第二章 电液伺服系统状态空间模型的分析与建立
    2.1 引言
    2.2 电液伺服系统的工作原理
    2.3 电液伺服系统数学模型的建立
        2.3.1 电液伺服系统特性分析
        2.3.2 电液位置伺服系统的状态空间模型
    2.4 本章小结
第三章 基于输出约束的自适应控制方法控制器设计
    3.1 引言
    3.2 控制方法介绍与设计
        3.2.1 自适应理论介绍
        3.2.2 障碍李雅普诺夫函数介绍
        3.2.3 李雅普诺夫第二法
        3.2.4 反步控制方法介绍
        3.2.5 转换函数设计
    3.3 输出约束条件下的自适应控制器设计
        3.3.1 二次型反步自适应控制器设计
        3.3.2 基于障碍李雅普诺夫函数的反步自适应控制器设计
        3.3.3 基于转换函数的反步自适应控制器设计
    3.4 模拟仿真与分析
    3.5 本章小结
第四章 结合动态面和映射函数的反步自适应控制器设计
    4.1 控制方法介绍
        4.1.1 动态面控制方法介绍
        4.1.2 映射函数方法介绍
    4.2 两种输出约束函数与反步法结合的自适应控制器设计
        4.2.1 预备知识
        4.2.2 障碍李雅普诺夫函数约束下动态面控制的反步自适应方法
        4.2.3 模拟仿真与分析
        4.2.4 转换函数方法与动态面结合的反步自适应控制器设计
        4.2.5 模拟仿真和分析
    4.3 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 后续工作展望
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于输出约束的电液伺服系统非线性方法研究[J]. 郭庆,史昊林,孙萍,蒋丹.  液压与气动. 2019(08)
[2]下肢外骨骼负载携行控制方法研究[J]. 郭庆,尹静敏,王强,蒋丹.  液压与气动. 2017(07)
[3]全状态约束的时滞系统神经网络输出反馈控制[J]. 司文杰,王聪,董训德,曾玮.  控制与决策. 2017(09)
[4]模糊控制器在船舶动力定位系统中的应用及改进[J]. 张桂兰,邓志良.  中国造船. 2005(04)

博士论文
[1]非线性系统的约束控制及其应用研究[D]. 邱亚男.西北工业大学 2016
[2]具有输入输出约束特性的非线性系统自适应控制研究[D]. 武晓晶.燕山大学 2012

硕士论文
[1]基于RBF神经网络的PID自校正控制研究及应用[D]. 朱逢锐.安徽理工大学 2017
[2]电液负载模拟装置非线性控制方法研究[D]. 岳欣.南京理工大学 2017
[3]模糊自整定PID控制器的研究及应用[D]. 程启建.西安工业大学 2016



本文编号：3187798