發(fā)布時間：2021-01-23 21:29

　　為了提高重型液壓機(jī)在執(zhí)行器故障情況下的容錯控制能力和控制精度,設(shè)計(jì)了自適應(yīng)滑模容錯控制器。建立了5缸液壓機(jī)的滑塊動力學(xué)模型和液壓缸壓力動態(tài)方程。使用積分滑模控制設(shè)計(jì)了3個子系統(tǒng)虛擬控制律;使用偽逆法實(shí)現(xiàn)了控制分配;在執(zhí)行器故障情況下,在積分滑�？刂苹A(chǔ)上,提出了自適應(yīng)補(bǔ)償策略,從而給出了執(zhí)行器故障情況下可以實(shí)現(xiàn)的虛擬控制律;使用分散滑模控制將虛擬控制律轉(zhuǎn)化為伺服閥控制律,并證明了自適應(yīng)滑模容錯控制器具有Lyapunov意義下的穩(wěn)定性。經(jīng)仿真驗(yàn)證,在單個執(zhí)行器故障或多個執(zhí)行器故障的情況下,自適應(yīng)滑模容錯控制器能夠?qū)⒄{(diào)平誤差控制在2×10^-4rad內(nèi),位移跟蹤誤差最大為0. 0111 m,體現(xiàn)了執(zhí)行器故障情況下極高的調(diào)平和跟蹤精度,也體現(xiàn)了自適應(yīng)滑模容錯控制器具有很好的魯棒性。 

【文章來源】：鍛壓技術(shù). 2020,45(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

5缸液壓機(jī)示意圖

滑塊在運(yùn)動過程中具有3個方向的自由度，分別為沿z軸的平移運(yùn)動、沿x軸和y軸的轉(zhuǎn)動。記滑塊質(zhì)心沿z軸的平移位移為zs，繞x軸和y軸的轉(zhuǎn)動角分別為φx、φy，則根據(jù)牛頓第二定理和剛體轉(zhuǎn)動定律，有:式中:M為滑塊質(zhì)量;d為1～4號缸的力作用點(diǎn)與原點(diǎn)的距離;Jx、Jy為滑塊繞x軸、y軸的轉(zhuǎn)動慣量。

自適應(yīng)滑模容錯控制器的參數(shù)設(shè)置為:k11=15,k21=k31=30,k12=1,k22=k32=2,kc1=500,kc2=kc3=1000。將5號液壓缸的執(zhí)行器設(shè)置為故障執(zhí)行器，執(zhí)行器性能下降15%，此時，l5=0.85。期望的z向位置跟蹤曲線為zs=0.01t。為了形成對比效果，同時使用自適應(yīng)滑模容錯控制器與文獻(xiàn)[12]中的滑�？刂破鲗收弦簤焊走M(jìn)行控制，結(jié)果如圖4所示。由圖4可以看出，當(dāng)5號液壓缸執(zhí)行器存在15%的性能故障時，在自適應(yīng)滑模容錯控制器的控制下，液壓缸能夠在5 s內(nèi)調(diào)平，并且以一定精度跟蹤z向的期望位移。而在文獻(xiàn)[12]滑模控制器的控制下，調(diào)平誤差和z向位移跟蹤誤差逐漸增大，呈現(xiàn)出發(fā)散狀態(tài)。統(tǒng)計(jì)兩種控制器在此次控制過程中的調(diào)平誤差和位移跟蹤誤差結(jié)果，見表1。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：2995956