基于Lyapunov-MRAC的深海泵压力控制系统动态性能优化

发布时间：2022-10-19 17:35

　　针对深海环境下柱塞泵的快速响应性能变差的问题,提出将Lyapunov-MRAC策略用于深海泵压力控制系统中的方法。将海平面下的深海泵数学模型视为参考模型,以不同水深下的泵模型为实际被控模型,并由此设计深海泵压力控制系统的Lyapunov-MRAC控制器,并计算控制律。对搭建的控制系统给定不同的输入信号进行仿真实验分析。仿真结果表明,系统输出偏差随时间增加而不断降低,被控模型具备良好的跟随参考模型变化的能力;控制器参数对系统控制性能具有一定影响,当增大输入信号幅值,被控系统的最大输出偏差由1.2升至1.5,表明控制系统初期控制精度降低;稳定时间由0.8 s缩短至0.5 s,提高了稳定速度;而增大控制系统的增益值,则能同时提高系统的初期控制精度及稳定速度。阶跃响应结果表明,系统控制误差随时间增大由13.5%而不断减小为0,即控制精度不断增大;被控系统的上升时间由控制前0.923 s降至控制后0.426 s,提高了其动态响应性能。该研究为深海液压源的性能优化提供理论参考。 

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【文章目录】：
引言
1 Lyapunov-MRAC控制基础
    1.1 模型参考自适应控制原理
    1.2 Lyapunov理论基础
2 基于Lyapunov-MRAC的压力控制系统建模
    2.1 深海泵压力控制系统建模
    2.2 Lyapunov-MRAC的压力控制模型
        1) 参考模型与被控模型
        2) 控制器结构及其自适应律
            (1) Lyapunov-MRAC控制器设计
            (2) 自适应律计算
3 仿真分析
    3.1 优化前模型结果分析
    3.2 基于Lyapunov-MRAC模型结果分析
        1) 方波信号下的实验分析
        2) 阶跃信号下的实验分析
4 结论



本文编号：3693810