鼎湖橋檢車出租, 四會橋檢車出租, 肇慶橋檢車出租 電液伺服系統(tǒng)的控制方法研究現(xiàn)狀? 非線性系統(tǒng)研究現(xiàn)狀在實際工程中,嚴格來說被控對象都并非線性系統(tǒng),甚至無法線性化處理,因此控制領(lǐng)域展開了針對非線性系統(tǒng)的研究,目前研究成果頗豐。早期針對二階非線性系統(tǒng)提出了相平面分析法,它是一種較為經(jīng)典的分析法,利用相軌跡來分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性,即為一種圖像法,但是它不適用于高階系統(tǒng)。描述函數(shù)是一種等效線性化方法,將線性控制理論推廣到非線性系統(tǒng),但是只局限于非線程度低的系統(tǒng)。1892 年,俄國數(shù)學(xué)家李雅普諾夫創(chuàng)立了李雅普諾夫穩(wěn)定性理論,它能夠適用于線性和非線性系統(tǒng),可以用于任意階次系統(tǒng),因此他具有很強的普適性,也是由于普適性所以顯示出該算法巨大的優(yōu)越性。李雅普諾夫穩(wěn)定性定理加速推動了非線性系統(tǒng)控制理論的繁榮發(fā)展,李雅普諾夫函數(shù)的思想是為系統(tǒng)建立能量函數(shù)。
反步控制方法是由Kanellakopoulos 和Kokotovic 等提出的一種針對參數(shù)不確定系統(tǒng)的具有固定模式的較為完整的設(shè)計方法,主要特點是能夠很好地處理系統(tǒng)中的未知參數(shù),將復(fù)雜高階的非線性系統(tǒng)分解成多個鑲嵌式子系統(tǒng),然后為最小子系統(tǒng)設(shè)計控制器,依次反推至每個分解子系統(tǒng),所設(shè)計的控制器使每個子系統(tǒng)穩(wěn)定,最終就可以設(shè)計出滿足整個系統(tǒng)的總控制器。由于其在干擾和存在不確定性的條件下具有很好的優(yōu)越性,廣泛應(yīng)用于滑?刂啤⒆赃m應(yīng)控制、魯棒控制等領(lǐng)域。滑?刂扑惴軌蚝芎玫慕鉀Q系統(tǒng)不確定性問題,對未知擾動和未建模系統(tǒng)在動態(tài)情況下具有很好的魯棒性,是變結(jié)構(gòu)控制算法的一種,他的基本思想是:根據(jù)期望性能設(shè)計系統(tǒng)的切換函數(shù),使系統(tǒng)任意狀態(tài)下的軌跡在短時間內(nèi)達到滑膜態(tài)并穩(wěn)定的保持在滑模面上;?刂凭哂许憫(yīng)速度快、魯棒性能好、物理實現(xiàn)簡單的優(yōu)點,但是在實際應(yīng)用中,狀態(tài)軌跡往往在滑模面上下來回滑動,從而產(chǎn)生波動。
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針對實際工業(yè)系統(tǒng)中存在的參數(shù)不確定和未知擾動等問題,魯棒控制算法和自適應(yīng)控制算法都便顯出了很好的效果,能夠使得被控對象在具有參數(shù)不確定性的情況下,所設(shè)計的控制器依然具有較好的控制性能,達到期望目標。魯棒控制的基本思想使設(shè)計一個固定的控制器,在不確定參數(shù)攝動下,維持系統(tǒng)自身的穩(wěn)定性;自適應(yīng)方法是設(shè)計估計律,使系統(tǒng)在運行過程中能夠根據(jù)被控對象的輸出反饋,即時調(diào)整控制器,對變化量抵消或抑制,從而使得系統(tǒng)能夠很好的跟蹤期望曲線,達到預(yù)定跟蹤性能。為了解決某些狀態(tài)無法直接檢測或者檢測成本過高,在控制理論控制對象多為閉環(huán)反饋系統(tǒng),又需要得到受控對象的狀態(tài)反饋的困境下,狀態(tài)觀測器應(yīng)運而生,基本原理是設(shè)計與真實狀態(tài)等價的重構(gòu)狀態(tài),并由重構(gòu)兩替代真實狀態(tài)反饋。為了優(yōu)化非線性系統(tǒng)理論,目前動態(tài)面控制方法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法、輸出約束方法、智能控制也取得了豐碩的成果,但是這些理論往往都是單純解決某一特定問題而提出的,而實際工程中被控對象是復(fù)雜的、往往同時存在多種問題,因此非線性理論仍然具有局限性,針對實際應(yīng)用還有很大發(fā)展空間。
電液伺服系統(tǒng)控制是一種強非線性系統(tǒng),隨著電液伺服系統(tǒng)的普遍應(yīng)用、控制理論的蓬勃發(fā)展,非線性控制方法在電液伺服系統(tǒng)實踐中受到重視。外負載擾動問題是電液伺服系統(tǒng)面臨的重要挑戰(zhàn)之一。當外負載擾動較小時,一般簡單的控制算法也可以具有很好的魯棒性能,但是在實際應(yīng)用中擾動一般都大于一般控制算法的承受能力,大多算法的補償能力或者抑制能力表現(xiàn)不佳,系統(tǒng)的穩(wěn)定性能會大大降低。針對擾動可以采用映射函數(shù)來處理,也可以建立干擾觀測器,這種方法是通過調(diào)整增益大小,進而保證控制器可以充分補償動態(tài)攝動,提高系統(tǒng)穩(wěn)定裕度與動態(tài)性能。同時考慮到外負載擾動和參數(shù)不確定性兩種因素,設(shè)計估計律來估計未知上界,將對擾動的抵消或抑制轉(zhuǎn)換為對參數(shù)不確定性估計,最終驗證了算法的可靠性。對拓展觀測器的帶寬進行約束,一文提出一種耦合干擾觀測器估計電液執(zhí)行器上的外部負載的獨立干擾和耦合干擾,來處理擾動補償問題,從而提高電液伺服系統(tǒng)的動態(tài)跟蹤性能。 針對液壓參數(shù)不確定問題,采用了自適應(yīng)控制方法、魯棒控制方法與反步控制方法結(jié)合,可以提高系統(tǒng)的動態(tài)跟蹤性能。提出了一種針對電液伺服系統(tǒng)線性化模型的魯棒∞控制方法,提高了電液伺服系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和參數(shù)不確定干擾下的魯棒性能,并且證明了魯棒控制器在控制頻率較高、液壓執(zhí)行器的外部負載接近其極限能力的臨界條件下工作效果良好。提出一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與串并行估計融合的控制方法,構(gòu)造徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),由此來訓(xùn)練機械臂的動力學(xué)模型,得到未知參數(shù)的結(jié)果,結(jié)合自適應(yīng)估計律對每個訓(xùn)練節(jié)點的權(quán)重進行自調(diào)整,并且對估計的模型進行實時優(yōu)化以增強控制器的魯棒性,取得了很好效果。針對電液伺服系統(tǒng)輸出約束和輸入飽和問題,作者采用了障礙李雅普諾夫函數(shù)進行狀態(tài)約束,利用對數(shù)函數(shù)特點,將狀態(tài)約束在期望界限內(nèi),由于在輸出接近期望值時,函數(shù)會趨向于無窮大,因而具有提高控制器對誤差的靈敏度的效果,驗證了基于BLF 輸出約束方法控制的跟蹤精度相比較傳統(tǒng)控制方法有所提高。一文作者采用模型恢復(fù)抗飽和技術(shù)對電液伺服系統(tǒng)模型進行了研究,結(jié)果驗證了控制器的抗飽和效果。利用努斯鮑姆函數(shù)結(jié)合參數(shù)自適應(yīng)控制律,解決了輸入飽和約束時系統(tǒng)性能降低的問題。
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