导弹电动伺服系统非线性特性建模与仿真研究

研究导弹电动伺服系统优化问题,由于导弹电动伺服系统是复杂的非线性系统,导弹上成功应用必须克服控制系统中的间隙、摩擦等扰动因素的不利影响,以及自身刚度低所带来的控制系统动态特性很难提升等缺陷。伺服系统作为导弹控制系统的执行机构,对动、静态特性将直接影响导弹的操控稳定性能,并决定导弹能否稳定飞行。为提高伺服系统性能,在分析电动伺服系统非线性特性影响因素的基础上,对非线性特性进行机理建模,同时采用控制补偿方法抑制非线性影响,提高电动伺服系统的位置控制精度,仿真验证了模型控制补偿的正确性,为优化伺服系统的设计提供了依据。     

基于AMEsim的自适应控制在电液力伺服系统上仿真研究

由于实际电液伺服系统大量存在非线性、时变、不确定、时滞及强耦合特性等,一般无法获得精确的教学模型.为了解决参数的不确定性和随机变化性对电液力控伺服系统的影响,设计了自适应控制器.利用AMEsim和Simulink联合仿真技术建立了该电液力控制系统模型,设计一种自适应控制器,进行了电液力控伺服系统的控制仿真.仿真结果表明了自适应控制器对于系统控制的有效性和鲁棒性.     

基于模糊模型和神经网络的某扫雷犁系统建模

在实现扫雷犁系统准确位置控制的研究中,由于扫雷犁电液伺服系统固有的流量-压力特性等非线性因素,采用传统机理建模方法难以获得其精确模型,研究了系统的两种智能建模方法,即模糊建模和神经网络建模。模糊建模方法采用基于GK聚类算法的TS模糊模型,神经网络建模中采用了基于正交最小二乘算法的径向基函数神经网络。通过对扫雷犁电液伺服系统进行的建模实验仿真,分析了两方法的建模性能并与其他建模方法进行了对比,研究结果验证了所提出两种建模方法的有效性。     

电液伺服系统多项式非线性建模与控制一体化设计

常规电液伺服系统PID控制无法克服非线性因素影响,存在跟踪准确性和鲁棒性问题.因此,本文提出电液伺服系统多项式非线性H∞控制律设计方法,改进电液伺服系统的控制性能与鲁棒性.首先利用多项式非线性模型对电液伺服系统进行系统辨识,得到以误差作为状态变量的多项式非线性模型;然后设计多项式非线性控制律,证明所提出控制律可以保证系...     

电液位置伺服系统内模鲁棒控制器的设计

针对电液位置伺服系统存在一定的参数不确定性和较大的负载扰动等问题,建立了电液位置伺服线性系统的数学模型,并将其转化为H∞性能准则问题.利用H∞鲁棒控制理论,设计了电液位置伺服控制系统的鲁棒状态反馈控制器;基于内模原理的设计方法,设计了跟踪控制器.仿真结果表明,该位置鲁棒跟踪控制系统不仅对于伺服系统的参数不确定性有较好的控制效果,而且可以有效地抑制位置伺服系统负载扰动的影响,并有效地提高系统的跟踪特性,使系统具有良好的动态性能.     

状态反馈精确线性化在电液伺服位置控制系统中的应用研究

电液伺服系统是一种非线性系统。本文对采用状态反馈精确线性化方法来控制电液伺服系统的可行性进行了分析,根据该电液伺服位置控制系统的组成和工作原理建立了数学模型,并基于状态反馈精确线性化理论结合最优控制原理进行了系统设计与仿真。仿真结果表明,采用状态反馈精确线性化方法和最优控制理论,可使该电液伺服位置系统具有较好的位移跟踪线性度和较高的稳态精度。     

带有多非线性干扰观测器的电液伺服反演控制

针对高阶不匹配不确定非线性电液伺服系统,提出一种动态面反演控制策略,以实现对电液伺服系统的位置控制.采用多个非线性干扰观测器观测出电液伺服系统的各阶子系统的不确定项和干扰项,对使用非线性干扰观测器后的系统实行反演控制,使用动态面方法来解决传统反演控制中虚拟控制量随着系统阶数的增加而愈加繁杂的问题.基于Lyapunov方法从理论上证明了所设计的系统控制器能够保证闭环系统有界稳定,系统中所有信号是一致最终有界的,仿真结果验证了反演控制方法的正确性.     

基于反推的电液比例系统共振频率控制

针对电液比例系统的非线性以及不确定性因素对破碎频率控制的影响,设计反推的频率控制方法.建立电液比例阀控液压马达的破碎机构的非线性模型,特别是考虑了比例阀的动态频率和阻尼特性,将系统的各不确定性参数对破碎频率的影响等效为液压马达轴上的负载波动;设计基于反推的控制律,构建各步骤的误差信号、虚拟控制信号和目标函数间的关系,在不确定性有界的前提下保证了液压马达输出转速渐近跟踪的稳定性.给出频率控制系统的模型参数,并在基于Matlab6.5的环境下进行了仿真研究以及车载试验,结果表明,对于具有不确定性因素的电液比例频率控制系统,反推控制策略具有较好的控制性能,能够满足共振式破碎机的工程应用要求.     

基于逆系统方法的DGMSCMG框架伺服系统解耦控制研究

双框架磁悬浮控制力矩陀螺(Double-gimbal magnetically suspended control moment gyroscope, DGMSCMG)的框架伺服系统是一个多变量、非线性且强耦合的复杂系统. 为了进一步提高框架伺服系统的控制精度,本文提出了一种基于电流模式的动态逆系统解耦方法,通过对功放系统的动态补偿有效克服了未建模动态对解耦性能的影响,采用自适应滑模控制器有效提高了系统的跟踪特性. 对比仿真结果证明了该方法的有效性和优越性     

液压驱动型四足机器人电液伺服控制系统仿真建模与实验分析

复杂的作业环境和艰巨的作业任务使液压驱动型四足机器人对其伺服系统的精度、速度和力量均比一般机器人在普通情况下有更高的要求。为掌握液压驱动型四足机器人在多种路况下行走时各液压缸的受力情况以及液压系统内流量、压力的变化情况,需要对其虚拟样机进行机械动力系统和液压伺服系统的联合仿真,定性分析电液伺服系统位置、速度等被控对象的特性,并分析PID控制器在四足机器人伺服控制方面的特性与不足。针对传统控制算法在四足机器人控制存在的短板问题,设计了一种非对称前馈补偿模糊自适应PID算法,并利用物理样机进行了实际验证。实验结果为四足机器人电液伺服控制系统硬件、软件和控制算法的设计与优化指明了方向,还为研究四足机器人平稳步态控制策略提供了决策依据和数据支持。