基于輸出約束問題的電液伺服系統(tǒng)自適應控制方法研究
發(fā)布時間:2021-05-15 14:26
電液伺服系統(tǒng)(EHS)是一種響應速度快、輸出功率大、易于實現(xiàn)各種參數反饋等優(yōu)點的閥控伺服系統(tǒng),因此在實際生產中應用中非常普遍,但是由于制造工藝、材料物理特性等原因,系統(tǒng)本身存在參數不確定的粘性阻尼系數未知、泄露系數未知、負載剛性變化,液壓油體積彈性模量參數變化和油溫變化等無法準確獲知數值的參數,降低了電液伺服系統(tǒng)在工作中的動態(tài)性能、穩(wěn)態(tài)性能以及系統(tǒng)穩(wěn)定裕度。針對上述問題,經過大量的文獻研究,本文最終決定采用參數自適應控制方法。首先,結合電液伺服系統(tǒng)特性,構建電液伺服位置系統(tǒng)數學模型;其次,設計參數估計律及自適應控制器使其在參數未知或存在偏差的情況下依然保持跟蹤性能良好。最后,根據電液伺服系統(tǒng)特性以及控制器控制效果,對控制器進行進一步性能優(yōu)化。針對EHS超調量過大,降低系統(tǒng)穩(wěn)定性能,甚至是導致儀器損壞的情況,本文采用了輸出約束函數,其中包括轉換函數和障礙李雅普諾夫函數(BLF)兩種輸出約束算法,分別對EHS進行電液伺服閥位置約束。障礙李雅普諾夫函數可以將位置參數控制在設定范圍內,若超出預設范圍位置界限,障礙李雅普諾夫函數便會迅速趨向于無窮大,障礙李雅普諾夫函數的應用不僅可以改善系統(tǒng)在某些...
【文章來源】:電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:76 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及研究現(xiàn)狀
1.1.1 研究背景
1.1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.2 研究內容及意義
1.3 論文內容與結構安排
第二章 電液伺服系統(tǒng)狀態(tài)空間模型的分析與建立
2.1 引言
2.2 電液伺服系統(tǒng)的工作原理
2.3 電液伺服系統(tǒng)數學模型的建立
2.3.1 電液伺服系統(tǒng)特性分析
2.3.2 電液位置伺服系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型
2.4 本章小結
第三章 基于輸出約束的自適應控制方法控制器設計
3.1 引言
3.2 控制方法介紹與設計
3.2.1 自適應理論介紹
3.2.2 障礙李雅普諾夫函數介紹
3.2.3 李雅普諾夫第二法
3.2.4 反步控制方法介紹
3.2.5 轉換函數設計
3.3 輸出約束條件下的自適應控制器設計
3.3.1 二次型反步自適應控制器設計
3.3.2 基于障礙李雅普諾夫函數的反步自適應控制器設計
3.3.3 基于轉換函數的反步自適應控制器設計
3.4 模擬仿真與分析
3.5 本章小結
第四章 結合動態(tài)面和映射函數的反步自適應控制器設計
4.1 控制方法介紹
4.1.1 動態(tài)面控制方法介紹
4.1.2 映射函數方法介紹
4.2 兩種輸出約束函數與反步法結合的自適應控制器設計
4.2.1 預備知識
4.2.2 障礙李雅普諾夫函數約束下動態(tài)面控制的反步自適應方法
4.2.3 模擬仿真與分析
4.2.4 轉換函數方法與動態(tài)面結合的反步自適應控制器設計
4.2.5 模擬仿真和分析
4.3 本章小結
第五章 總結與展望
5.1 總結
5.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于輸出約束的電液伺服系統(tǒng)非線性方法研究[J]. 郭慶,史昊林,孫萍,蔣丹. 液壓與氣動. 2019(08)
[2]下肢外骨骼負載攜行控制方法研究[J]. 郭慶,尹靜敏,王強,蔣丹. 液壓與氣動. 2017(07)
[3]全狀態(tài)約束的時滯系統(tǒng)神經網絡輸出反饋控制[J]. 司文杰,王聰,董訓德,曾瑋. 控制與決策. 2017(09)
[4]模糊控制器在船舶動力定位系統(tǒng)中的應用及改進[J]. 張桂蘭,鄧志良. 中國造船. 2005(04)
博士論文
[1]非線性系統(tǒng)的約束控制及其應用研究[D]. 邱亞男.西北工業(yè)大學 2016
[2]具有輸入輸出約束特性的非線性系統(tǒng)自適應控制研究[D]. 武曉晶.燕山大學 2012
碩士論文
[1]基于RBF神經網絡的PID自校正控制研究及應用[D]. 朱逢銳.安徽理工大學 2017
[2]電液負載模擬裝置非線性控制方法研究[D]. 岳欣.南京理工大學 2017
[3]模糊自整定PID控制器的研究及應用[D]. 程啟建.西安工業(yè)大學 2016
本文編號:3187798
【文章來源】:電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:76 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及研究現(xiàn)狀
1.1.1 研究背景
1.1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.2 研究內容及意義
1.3 論文內容與結構安排
第二章 電液伺服系統(tǒng)狀態(tài)空間模型的分析與建立
2.1 引言
2.2 電液伺服系統(tǒng)的工作原理
2.3 電液伺服系統(tǒng)數學模型的建立
2.3.1 電液伺服系統(tǒng)特性分析
2.3.2 電液位置伺服系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型
2.4 本章小結
第三章 基于輸出約束的自適應控制方法控制器設計
3.1 引言
3.2 控制方法介紹與設計
3.2.1 自適應理論介紹
3.2.2 障礙李雅普諾夫函數介紹
3.2.3 李雅普諾夫第二法
3.2.4 反步控制方法介紹
3.2.5 轉換函數設計
3.3 輸出約束條件下的自適應控制器設計
3.3.1 二次型反步自適應控制器設計
3.3.2 基于障礙李雅普諾夫函數的反步自適應控制器設計
3.3.3 基于轉換函數的反步自適應控制器設計
3.4 模擬仿真與分析
3.5 本章小結
第四章 結合動態(tài)面和映射函數的反步自適應控制器設計
4.1 控制方法介紹
4.1.1 動態(tài)面控制方法介紹
4.1.2 映射函數方法介紹
4.2 兩種輸出約束函數與反步法結合的自適應控制器設計
4.2.1 預備知識
4.2.2 障礙李雅普諾夫函數約束下動態(tài)面控制的反步自適應方法
4.2.3 模擬仿真與分析
4.2.4 轉換函數方法與動態(tài)面結合的反步自適應控制器設計
4.2.5 模擬仿真和分析
4.3 本章小結
第五章 總結與展望
5.1 總結
5.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于輸出約束的電液伺服系統(tǒng)非線性方法研究[J]. 郭慶,史昊林,孫萍,蔣丹. 液壓與氣動. 2019(08)
[2]下肢外骨骼負載攜行控制方法研究[J]. 郭慶,尹靜敏,王強,蔣丹. 液壓與氣動. 2017(07)
[3]全狀態(tài)約束的時滯系統(tǒng)神經網絡輸出反饋控制[J]. 司文杰,王聰,董訓德,曾瑋. 控制與決策. 2017(09)
[4]模糊控制器在船舶動力定位系統(tǒng)中的應用及改進[J]. 張桂蘭,鄧志良. 中國造船. 2005(04)
博士論文
[1]非線性系統(tǒng)的約束控制及其應用研究[D]. 邱亞男.西北工業(yè)大學 2016
[2]具有輸入輸出約束特性的非線性系統(tǒng)自適應控制研究[D]. 武曉晶.燕山大學 2012
碩士論文
[1]基于RBF神經網絡的PID自校正控制研究及應用[D]. 朱逢銳.安徽理工大學 2017
[2]電液負載模擬裝置非線性控制方法研究[D]. 岳欣.南京理工大學 2017
[3]模糊自整定PID控制器的研究及應用[D]. 程啟建.西安工業(yè)大學 2016
本文編號:3187798
本文鏈接:http://sikaile.net/guanlilunwen/gongchengguanli/3187798.html