含有非线性不确定参数的的电电液系统滑模自适应控制
摘要:针对含有非线性不确定参数的电液控制系统,提出了一种滑模自适应控制方法.该控制方法主要是为了解决由于初始控制容积的不确定性而引起的,非线性不确定参数自适应律设计的难题.其主要特点为,通过定义一个新型的特殊Lyapunov函数,进而构建系统的自适应控制器及参数自适应律,并结合滑模控制方法及一种简单的鲁棒设计方法,给出整个电液系统的滑模自适应控制器,及所有不确定参数的自适应律.试验结果表明,采用该控制方法能够取得良好的性能,尤其可以补偿非线性不确定参数对系统的影响.
1 引言(Introduction)
由于自适应控制能有效地克服由于系统不确定性对系统性能的影响,尤其是不确定参数对系统的影响,所以很多学者在电液控制系统中提出了很多非线性的自适应控制方法,如精确反馈自适应控制[1],滑模自适应控制[2],基于Backstepping的非线性自适应控制[3～6]等.近年来,在电液系统中,一些学者又提出了几种新的自适应方法[7～10],这些控制方法在一定条件下取得了良好的控制效果.
然而在这些自适应控制方法中,一般总是假设液压缸两腔总的初始控制容积是确定已知的,这样就使一个重要的假设,即,系统的不确定参数均可表示为线性的是成立的.但是在实际液压系统中,初始控制容积的精确容积却是很难得到的,并且对于不同的工作空间及不同的工作过程其值还是变化的.因此,液压缸两腔总的初始控制容积均是不确定的.这样就会导致系统中非线性不确定参数的存在.
为此,本文以双作用液压缸电液系统为基础,定义一特殊类型的Lyapunov函数,进而导出具有非线性不确定参数系统的非线性自适应控制器及非线性不确定参数自适应律的设计方法.并结合滑模控制理论,给出整个电液控制系统的滑模自适应控制器及所有不确定参数自适应律的设计方法.另外为了避免抖振现象,设计了一种简单的鲁棒控制方法来
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