提出了一種基于K觀測(cè)器的動(dòng)態(tài)面控制策略,成功地解決了某火炮高平機(jī)電液系統(tǒng)非線性非匹配問題。使用所設(shè)計(jì)的自適應(yīng)律,估計(jì)了系統(tǒng)狀態(tài)方程中的未知參數(shù),通過定義邊界層誤差及Lyapunov函數(shù),證明了控制器的穩(wěn)定性。通過AMESim和Matlab聯(lián)合仿真的方法驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)控制器的跟蹤性能,仿真結(jié)果表明該控制策略具有較好的動(dòng)態(tài)跟蹤性能和較高的魯棒性。 

【文章來源】：兵器裝備工程學(xué)報(bào). 2020,41(05)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

高平機(jī)電液系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

圖3角度跟蹤曲線圖4角度跟蹤誤差曲線圖5控制器輸出圖6γ1、γ3和γ5的估計(jì)值曲線由圖3和圖4可知:所設(shè)計(jì)控制器的最大動(dòng)態(tài)跟蹤誤差約為0．18°，最大穩(wěn)態(tài)誤差約為0．03°，整個(gè)跟蹤過程平穩(wěn)，無明顯沖擊。與PID控制相比，最大動(dòng)態(tài)跟蹤誤差下降約0.18°，最大穩(wěn)態(tài)誤差下降約0．05°。所設(shè)計(jì)的控制器僅使用角度傳感器即可達(dá)到輸出反饋控制的目的，而且引入濾波器有效解決了微分膨脹問題。由圖5可知:控制器的輸出信號(hào)曲線圓滑，無高頻抖動(dòng)。由圖6和圖7可知:所設(shè)計(jì)的自適應(yīng)律可以根據(jù)系統(tǒng)外部擾動(dòng)，實(shí)時(shí)調(diào)整未知參數(shù)值的大小，并且各未知參數(shù)的估計(jì)值均為有界的，這也證明了所設(shè)計(jì)控制器具有較高的魯棒性。圖7γ2和γ4的估計(jì)值曲線4結(jié)論1)建立了某火炮高平機(jī)電液系統(tǒng)的非線性數(shù)學(xué)模型，通過狀態(tài)方程等效變換的方法，將系統(tǒng)狀態(tài)方程等效轉(zhuǎn)化，僅使用角度傳感器便可得到系統(tǒng)狀態(tài)方程所有的狀態(tài)變量。2)針對(duì)火炮高平機(jī)電液系統(tǒng)存在非線性非匹配的特點(diǎn)提出了一種基于K觀測(cè)器的動(dòng)態(tài)面控制策略，引入反演方法有效解決了非匹配問題，通過所設(shè)計(jì)的自適應(yīng)律估計(jì)出系統(tǒng)狀態(tài)方程的未知參數(shù)，使用聯(lián)合仿真的方法驗(yàn)證了所提出的控制策略具有較好的動(dòng)態(tài)跟蹤性能及較高的魯棒性。參考文獻(xiàn):［1］王力．某武器隨動(dòng)系統(tǒng)負(fù)載模擬器多余力矩辨識(shí)與抑制技術(shù)研究［D］．南京:南京理工大學(xué)，2014．［2］項(xiàng)軍，陳機(jī)林，侯遠(yuǎn)龍．基于ＲBF+NTSMC的艦載火箭炮隨動(dòng)系統(tǒng)控制研究［J］．火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào)，2019(2):77－81．［3］陳傳彬．火炮高低機(jī)雙閥電液伺服控制系統(tǒng)研究［D］．哈

圖3角度跟蹤曲線圖4角度跟蹤誤差曲線圖5控制器輸出圖6γ1、γ3和γ5的估計(jì)值曲線由圖3和圖4可知:所設(shè)計(jì)控制器的最大動(dòng)態(tài)跟蹤誤差約為0．18°，最大穩(wěn)態(tài)誤差約為0．03°，整個(gè)跟蹤過程平穩(wěn)，無明顯沖擊。與PID控制相比，最大動(dòng)態(tài)跟蹤誤差下降約0.18°，最大穩(wěn)態(tài)誤差下降約0．05°。所設(shè)計(jì)的控制器僅使用角度傳感器即可達(dá)到輸出反饋控制的目的，而且引入濾波器有效解決了微分膨脹問題。由圖5可知:控制器的輸出信號(hào)曲線圓滑，無高頻抖動(dòng)。由圖6和圖7可知:所設(shè)計(jì)的自適應(yīng)律可以根據(jù)系統(tǒng)外部擾動(dòng)，實(shí)時(shí)調(diào)整未知參數(shù)值的大小，并且各未知參數(shù)的估計(jì)值均為有界的，這也證明了所設(shè)計(jì)控制器具有較高的魯棒性。圖7γ2和γ4的估計(jì)值曲線4結(jié)論1)建立了某火炮高平機(jī)電液系統(tǒng)的非線性數(shù)學(xué)模型，通過狀態(tài)方程等效變換的方法，將系統(tǒng)狀態(tài)方程等效轉(zhuǎn)化，僅使用角度傳感器便可得到系統(tǒng)狀態(tài)方程所有的狀態(tài)變量。2)針對(duì)火炮高平機(jī)電液系統(tǒng)存在非線性非匹配的特點(diǎn)提出了一種基于K觀測(cè)器的動(dòng)態(tài)面控制策略，引入反演方法有效解決了非匹配問題，通過所設(shè)計(jì)的自適應(yīng)律估計(jì)出系統(tǒng)狀態(tài)方程的未知參數(shù)，使用聯(lián)合仿真的方法驗(yàn)證了所提出的控制策略具有較好的動(dòng)態(tài)跟蹤性能及較高的魯棒性。參考文獻(xiàn):［1］王力．某武器隨動(dòng)系統(tǒng)負(fù)載模擬器多余力矩辨識(shí)與抑制技術(shù)研究［D］．南京:南京理工大學(xué)，2014．［2］項(xiàng)軍，陳機(jī)林，侯遠(yuǎn)龍．基于ＲBF+NTSMC的艦載火箭炮隨動(dòng)系統(tǒng)控制研究［J］．火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào)，2019(2):77－81．［3］陳傳彬．火炮高低機(jī)雙閥電液伺服控制系統(tǒng)研究［D］．哈

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于RBF+NTSMC的艦載火箭炮隨動(dòng)系統(tǒng)控制研究[J]. 項(xiàng)軍,陳機(jī)林,侯遠(yuǎn)龍,王經(jīng)緯,王明.  火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2019(02)
[2]直覺模糊熵改進(jìn)的公理化定義和計(jì)算公式[J]. 鄭婉容,鄭婷婷,張毛銀.  重慶工商大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(01)
[3]基于自適應(yīng)模糊滑模的大型液壓起豎系統(tǒng)控制策略研究[J]. 李良,李鋒,馮永保,姚曉光.  兵工學(xué)報(bào). 2016(01)
[4]大型發(fā)射裝置液壓起豎系統(tǒng)的滑�？刂蒲芯縖J]. 謝政,謝建,杜文正,李良,郭楊.  兵工學(xué)報(bào). 2015(04)
[5]起豎系統(tǒng)建模及動(dòng)態(tài)面自適應(yīng)滑模控制[J]. 李良,謝建,黃建招.  系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2014 (02)

博士論文
[1]某武器隨動(dòng)系統(tǒng)負(fù)載模擬器多余力矩辨識(shí)與抑制技術(shù)研究[D]. 王力.南京理工大學(xué) 2014

碩士論文
[1]火炮高低機(jī)雙閥電液伺服控制系統(tǒng)研究[D]. 陳傳彬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3058940