基于K观测器的高平机电液系统动态面控制
发布时间：2021-03-02 08:14
提出了一种基于K观测器的动态面控制策略,成功地解决了某火炮高平机电液系统非线性非匹配问题。使用所设计的自适应律,估计了系统状态方程中的未知参数,通过定义边界层误差及Lyapunov函数,证明了控制器的稳定性。通过AMESim和Matlab联合仿真的方法验证了所设计控制器的跟踪性能,仿真结果表明该控制策略具有较好的动态跟踪性能和较高的鲁棒性。
【文章来源】：兵器装备工程学报. 2020,41(05)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
高平机电液系统结构示意图
图3角度跟踪曲线图4角度跟踪误差曲线图5控制器输出图6γ1、γ3和γ5的估计值曲线由图3和图4可知:所设计控制器的最大动态跟踪误差约为0．18°，最大稳态误差约为0．03°，整个跟踪过程平稳，无明显冲击。与PID控制相比，最大动态跟踪误差下降约0.18°，最大稳态误差下降约0．05°。所设计的控制器仅使用角度传感器即可达到输出反馈控制的目的，而且引入滤波器有效解决了微分膨胀问题。由图5可知:控制器的输出信号曲线圆滑，无高频抖动。由图6和图7可知:所设计的自适应律可以根据系统外部扰动，实时调整未知参数值的大小，并且各未知参数的估计值均为有界的，这也证明了所设计控制器具有较高的鲁棒性。图7γ2和γ4的估计值曲线4结论1)建立了某火炮高平机电液系统的非线性数学模型，通过状态方程等效变换的方法，将系统状态方程等效转化，仅使用角度传感器便可得到系统状态方程所有的状态变量。2)针对火炮高平机电液系统存在非线性非匹配的特点提出了一种基于K观测器的动态面控制策略，引入反演方法有效解决了非匹配问题，通过所设计的自适应律估计出系统状态方程的未知参数，使用联合仿真的方法验证了所提出的控制策略具有较好的动态跟踪性能及较高的鲁棒性。参考文献:［1］王力．某武器随动系统负载模拟器多余力矩辨识与抑制技术研究［D］．南京:南京理工大学，2014．［2］项军，陈机林，侯远龙．基于ＲBF+NTSMC的舰载火箭炮随动系统控制研究［J］．火炮发射与控制学报，2019(2):77－81．［3］陈传彬．火炮高低机双阀电液伺服控制系统研究［D］．哈
图3角度跟踪曲线图4角度跟踪误差曲线图5控制器输出图6γ1、γ3和γ5的估计值曲线由图3和图4可知:所设计控制器的最大动态跟踪误差约为0．18°，最大稳态误差约为0．03°，整个跟踪过程平稳，无明显冲击。与PID控制相比，最大动态跟踪误差下降约0.18°，最大稳态误差下降约0．05°。所设计的控制器仅使用角度传感器即可达到输出反馈控制的目的，而且引入滤波器有效解决了微分膨胀问题。由图5可知:控制器的输出信号曲线圆滑，无高频抖动。由图6和图7可知:所设计的自适应律可以根据系统外部扰动，实时调整未知参数值的大小，并且各未知参数的估计值均为有界的，这也证明了所设计控制器具有较高的鲁棒性。图7γ2和γ4的估计值曲线4结论1)建立了某火炮高平机电液系统的非线性数学模型，通过状态方程等效变换的方法，将系统状态方程等效转化，仅使用角度传感器便可得到系统状态方程所有的状态变量。2)针对火炮高平机电液系统存在非线性非匹配的特点提出了一种基于K观测器的动态面控制策略，引入反演方法有效解决了非匹配问题，通过所设计的自适应律估计出系统状态方程的未知参数，使用联合仿真的方法验证了所提出的控制策略具有较好的动态跟踪性能及较高的鲁棒性。参考文献:［1］王力．某武器随动系统负载模拟器多余力矩辨识与抑制技术研究［D］．南京:南京理工大学，2014．［2］项军，陈机林，侯远龙．基于ＲBF+NTSMC的舰载火箭炮随动系统控制研究［J］．火炮发射与控制学报，2019(2):77－81．［3］陈传彬．火炮高低机双阀电液伺服控制系统研究［D］．哈
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于RBF+NTSMC的舰载火箭炮随动系统控制研究[J]. 项军,陈机林,侯远龙,王经纬,王明. 火炮发射与控制学报. 2019(02)
[2]直觉模糊熵改进的公理化定义和计算公式[J]. 郑婉容,郑婷婷,张毛银. 重庆工商大学学报(自然科学版). 2019(01)
[3]基于自适应模糊滑模的大型液压起竖系统控制策略研究[J]. 李良,李锋,冯永保,姚晓光. 兵工学报. 2016(01)
[4]大型发射装置液压起竖系统的滑模控制研究[J]. 谢政,谢建,杜文正,李良,郭杨. 兵工学报. 2015(04)
[5]起竖系统建模及动态面自适应滑模控制[J]. 李良,谢建,黄建招. 系统工程与电子技术. 2014 (02)
博士论文
[1]某武器随动系统负载模拟器多余力矩辨识与抑制技术研究[D]. 王力.南京理工大学 2014
硕士论文
[1]火炮高低机双阀电液伺服控制系统研究[D]. 陈传彬.哈尔滨工业大学 2015
本文编号：3058940
【文章来源】：兵器装备工程学报. 2020,41(05)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
高平机电液系统结构示意图
图3角度跟踪曲线图4角度跟踪误差曲线图5控制器输出图6γ1、γ3和γ5的估计值曲线由图3和图4可知:所设计控制器的最大动态跟踪误差约为0．18°，最大稳态误差约为0．03°，整个跟踪过程平稳，无明显冲击。与PID控制相比，最大动态跟踪误差下降约0.18°，最大稳态误差下降约0．05°。所设计的控制器仅使用角度传感器即可达到输出反馈控制的目的，而且引入滤波器有效解决了微分膨胀问题。由图5可知:控制器的输出信号曲线圆滑，无高频抖动。由图6和图7可知:所设计的自适应律可以根据系统外部扰动，实时调整未知参数值的大小，并且各未知参数的估计值均为有界的，这也证明了所设计控制器具有较高的鲁棒性。图7γ2和γ4的估计值曲线4结论1)建立了某火炮高平机电液系统的非线性数学模型，通过状态方程等效变换的方法，将系统状态方程等效转化，仅使用角度传感器便可得到系统状态方程所有的状态变量。2)针对火炮高平机电液系统存在非线性非匹配的特点提出了一种基于K观测器的动态面控制策略，引入反演方法有效解决了非匹配问题，通过所设计的自适应律估计出系统状态方程的未知参数，使用联合仿真的方法验证了所提出的控制策略具有较好的动态跟踪性能及较高的鲁棒性。参考文献:［1］王力．某武器随动系统负载模拟器多余力矩辨识与抑制技术研究［D］．南京:南京理工大学，2014．［2］项军，陈机林，侯远龙．基于ＲBF+NTSMC的舰载火箭炮随动系统控制研究［J］．火炮发射与控制学报，2019(2):77－81．［3］陈传彬．火炮高低机双阀电液伺服控制系统研究［D］．哈
图3角度跟踪曲线图4角度跟踪误差曲线图5控制器输出图6γ1、γ3和γ5的估计值曲线由图3和图4可知:所设计控制器的最大动态跟踪误差约为0．18°，最大稳态误差约为0．03°，整个跟踪过程平稳，无明显冲击。与PID控制相比，最大动态跟踪误差下降约0.18°，最大稳态误差下降约0．05°。所设计的控制器仅使用角度传感器即可达到输出反馈控制的目的，而且引入滤波器有效解决了微分膨胀问题。由图5可知:控制器的输出信号曲线圆滑，无高频抖动。由图6和图7可知:所设计的自适应律可以根据系统外部扰动，实时调整未知参数值的大小，并且各未知参数的估计值均为有界的，这也证明了所设计控制器具有较高的鲁棒性。图7γ2和γ4的估计值曲线4结论1)建立了某火炮高平机电液系统的非线性数学模型，通过状态方程等效变换的方法，将系统状态方程等效转化，仅使用角度传感器便可得到系统状态方程所有的状态变量。2)针对火炮高平机电液系统存在非线性非匹配的特点提出了一种基于K观测器的动态面控制策略，引入反演方法有效解决了非匹配问题，通过所设计的自适应律估计出系统状态方程的未知参数，使用联合仿真的方法验证了所提出的控制策略具有较好的动态跟踪性能及较高的鲁棒性。参考文献:［1］王力．某武器随动系统负载模拟器多余力矩辨识与抑制技术研究［D］．南京:南京理工大学，2014．［2］项军，陈机林，侯远龙．基于ＲBF+NTSMC的舰载火箭炮随动系统控制研究［J］．火炮发射与控制学报，2019(2):77－81．［3］陈传彬．火炮高低机双阀电液伺服控制系统研究［D］．哈
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于RBF+NTSMC的舰载火箭炮随动系统控制研究[J]. 项军,陈机林,侯远龙,王经纬,王明. 火炮发射与控制学报. 2019(02)
[2]直觉模糊熵改进的公理化定义和计算公式[J]. 郑婉容,郑婷婷,张毛银. 重庆工商大学学报(自然科学版). 2019(01)
[3]基于自适应模糊滑模的大型液压起竖系统控制策略研究[J]. 李良,李锋,冯永保,姚晓光. 兵工学报. 2016(01)
[4]大型发射装置液压起竖系统的滑模控制研究[J]. 谢政,谢建,杜文正,李良,郭杨. 兵工学报. 2015(04)
[5]起竖系统建模及动态面自适应滑模控制[J]. 李良,谢建,黄建招. 系统工程与电子技术. 2014 (02)
博士论文
[1]某武器随动系统负载模拟器多余力矩辨识与抑制技术研究[D]. 王力.南京理工大学 2014
硕士论文
[1]火炮高低机双阀电液伺服控制系统研究[D]. 陈传彬.哈尔滨工业大学 2015
本文编号：3058940
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