多电机系统自适应非奇异固定时间同步控制

发布时间：2021-01-05 03:50

　　针对多电机位置同步控制系统,提出一种自适应非奇异固定时间位置同步控制方法。首先,根据位置跟踪误差与同步误差定义新的位置耦合误差,提出均值耦合同步策略,保证位置跟踪误差与同步误差的同步收敛。其次,设计非奇异终端滑模面和固定时间控制器,保证位置耦合误差在固定时间内收敛,且收敛时间上界与初始状态无关。同时,设计自适应估计律有效抑制外部扰动及不确定项对系统的影响,且无需已知干扰上界的先验知识。最后,通过四电机同步控制系统的仿真分析表明,该方法能够取得良好的同步跟踪效果,且收敛时间受初始状态影响较小。 

【文章来源】：控制工程. 2020年09期 北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

均值耦合同步结构Fig.1Structureofthemean-couplingcontrol

qi0=4时位置跟踪Fig.2Positiontrackingerrorwithqi0=4

1550控制工程第27卷表1系统模型参数Tab.1Parametersofsystemmodel电机序号J0/kg·m2F0/N·m·sTL0/N·mρ一号电机1.410.180.05sin(10t)二号电机1.350.270.05sin(10t)三号电机1.420.15100.05sin(10t)四号电机1.460.350.05sin(10t)本文针对系统初始状态变化的情况，对两种不同的方法进行对比，其中，方法一为本文提出的自适应固定时间控制方法，包括滑模面(11)、控制器(13)及自适应估计律(16)。方法二为有限时间终端滑模控制算法，其滑模面选取如下22ak=+SEE(48)且控制律设计为()()2211022000sgnadLakkγβ=+++++uJASEEJqFqTS(49)方法一中，滑模面参数及控制律、估计律参数选取为1k=3，2k=0.05，1a=1.1，2a=3，α=β=1，1γ=53，2γ=59，η=0.2，δ=1，即1k=3，2k=8.2，1a=1.1，2a=0.7，耦合误差中的同步系数为λ=0.3，则系统收敛时间上界为8.56s。方法二中，有限时间终端滑模面及控制律的参数选取：2k=8.2，2a=0.7，β=1，2γ=59，k=0.1，耦合误差中的同步系数为λ=0.3，与方法一保持一致。针对初始位置变化的情况下，方法一与方法二在不同系统初始状态条件下的位置跟踪效果，如图2和图3所示。图2qi0=4时位置跟踪Fig.2Positiontrackingerrorwithqi0=4图3qi0=0时位置跟踪Fig.3Positiontrackingerrorwithqi0=0从图中可以看出，4台电机的位置跟踪轨迹信号在系统收敛后?

【参考文献】：
期刊论文
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[2]基于环形耦合策略的多电机同步控制研究[J]. 刘然,孙建忠,罗亚琴,孙伟.  控制与决策. 2011(06)
[3]基于相邻交叉耦合的多感应电机滑模同步控制[J]. 曹玲芝,李春文,牛超,赵德宗,魏尚北.  电机与控制学报. 2008(05)
[4]多级电机传动系统同步控制理论与应用研究[J]. 刘福才,张学莲,刘立伟.  控制工程. 2002(04)



本文编号：2957966