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题名基于模糊补偿的塔式起重机自适应模糊滑模控制
被引量：5
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作者
赵志杰
柴琳
刘惠康
孙家骏
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机构
武汉科技大学信息科学与工程学院
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出处
《科学技术与工程》
北大核心
2024年第2期639-648,共10页
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基金
国家重点研发计划(2017YFC0805100)。
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文摘
塔式起重机在工作时,负载会产生摆动,且系统具有欠驱动性、非线性和强耦合性的特征,定位与消摆控制难度大。大多数现有控制方法未考虑系统的摩擦项或者考虑系统摩擦项时由固定公式计算得出,而工程实际应用中摩擦项易受到工作环境的影响,引起控制效果的降低。为解决上述问题,提出了一种基于模糊补偿的自适应模糊滑模控制器。首先,通过对原有的系统动力学模型进行改造,构造出新的动力学模型,解决了系统由于欠驱动特性导致控制律难以设计的问题。随后采用模糊逼近的方式对系统的摩擦项进行逼近,解决了不确定性的工作环境对摩擦项的影响。其次在此基础上与滑模控制理论相结合设计控制器,并经严格的稳定性分析,证明了系统是渐进稳定的。最后,经仿真和实验结果验证了所提方法的有效性。
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关键词
欠驱动系统
塔式起重机
定位和消摆
模糊逼近
滑模控制
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Keywords
underdriven systems
tower cranes
positioning and swing suppression
fuzzy approximation
sliding mode control
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分类号
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TH213.3
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名跷跷板系统干扰补偿的分层滑模控制策略研究
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作者
姜堃
张井岗
沈云亮
邵雪卷
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机构
山西晋中理工学院智能制造与车辆学院
太原科技大学电子信息工程学院
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出处
《自动化仪表》
CAS
2024年第1期28-36,共9页
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基金
山西省重点研发基金资助项目(202102020101013)
山西省基础研究计划基金资助项目(201901D111263)
太原科技大学博士科研启动基金资助项目(20202070)。
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文摘
为提高跷跷板系统在外部干扰下的平衡控制性能,提出一种基于指数收敛干扰观测器与切换增益模糊自适应分层滑模控制相结合的复合控制策略。首先,设计一种指数收敛干扰观测器,对系统受到的外部扰动等不确定因素进行估计补偿,以改善控制器鲁棒性。该观测器不需要状态变量二阶导的信息,可以应对实际工程中难以通过求导的方式获取加速度信号的问题。然后,针对跷跷板这类强耦合欠驱动系统提出一种分层滑模控制算法,并进一步针对滑模控制算法在未知大干扰下切换增益过大的问题,通过模糊规则的设计将切换增益模糊化,以降低系统抖振。最后,仿真和试验结果表明,相较于传统的滑模控制算法,该分层滑模控制算法抗干扰能力更强、切换增益更低。该策略可应用于类跷跷板平衡控制的实际系统。
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关键词
跷跷板系统
分层滑模控制
指数收敛干扰观测器
干扰补偿
切换增益模糊化
模糊自适应
欠驱动系统
鲁棒性
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Keywords
Seesaw system
Hierarchical sliding mode control
Exponentially convergent disturbance observer
Disturbance compensation
Switching gain fuzzification
Fuzzy adaptive
underdriven system
Robustness
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分类号
TH113.2
[机械工程—机械设计及理论]
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