摘要：针对全电坦克双向稳定系统具有复杂的强非线性、强耦合性、强参数时变性等特点,提出了一种基于误差符号积分鲁棒反馈的坦克双向稳定系统自适应积分鲁棒(AIR)控制设计方法。考虑全电坦克双向稳定系统为一个耦合性的、非线性的、不确定性的动力学系统,建立面向真实的全电坦克双向稳定系统机电一体化解析动力学模型;基于Backstepping法融合自适应的思想,引入辅助误差信号设计了AIR控制器,有效衰减系统的未建模扰动;所设计的AIR控制器不需要预先知道未知扰动的上界,而是通过自适应的方法不断更新以获取其上界,降低了其工程应用的保守性;基于Lyapunov理论分析,在连续控制输入下可以保证坦克双向稳定系统获得渐进跟踪性能。通过Recurdyn-Simulink的仿真对比试验,验证所提方法的有效性。

摘要：纤维缠绕系统是典型的非线性系统,缠绕过程张力控制精度决定了缠绕制品成型品质,然而系统非线性特性、摩擦及外干扰等严重制约了缠绕过程张力控制性能的提升。目前现有方法主要以收/放卷两轴同步控制为基础,通过解耦等复杂操作展开张力控制研究,计算量大且不利于控制算法的应用。为了避免上述问题并准确描述缠绕系统张力产生机理和实际的摩擦特性,建立简化的缠绕系统非线性数学模型。同时以自适应作为神经网络权值训练方法,基于自适应神经网络设计出干扰量的逼近函数,在基于连续积分鲁棒(RISE)控制器设计的控制律中补偿扰动的影响,并基于Lyapunov稳定性理论证明了系统的渐近稳定性。最后,给出所提出控制器与现有方法的对比验证实例,结果表明所提出基于神经网络扰动补偿的积分鲁棒控制显著增强了系统抑制外干扰的能力,提升了张力控制精度。

摘要：电液伺服系统具有高度非线性,且模型存在大量不确定性,设计的控制器易出现抑制干扰能力差和轨迹跟踪精度低等问题。为此,设计了一种基于自适应的积分鲁棒控制器,用于对重载机械臂的阀控马达进行控制。通过不连续参数映射实现参数自适应,改善参数不确定性。利用误差符号积分项,补偿外干扰的不确定性。仿真结果表明:该控制器具有良好的干扰抑制能力,能显著地提高电液伺服系统的跟踪精度。

摘要：多自由度液压机械臂是一个多输入多输出、强非线性、强耦合的机电液复杂非线性系统,对液压机械臂精确控制是极富挑战的任务。提出一种基于虚拟分解的误差符号积分鲁棒控制方法用于液压机械手系统的高精度跟踪控制。考虑三关节之间的动力学耦合、液压作动器动态和摩擦效应,首先基于虚拟分解建立液压机械手的运动学和动力学数学模型,基于虚拟功率流保证子系统和整个系统的L_(2)和L_(∞)稳定性,设计虚拟控制方法。然后进一步将关节之间的耦合作用融入到鲁棒控制器设计之中,发展出基于虚拟分解的误差符号积分鲁棒控制方法,进一步增强了关节位置跟踪能力。基于Lyapunov理论证明该控制方法可实现位置跟踪误差的渐近收敛。对比仿真结果表明,提出的基于虚拟分解的鲁棒积分控制器具有优异的渐近跟踪性能。

摘要：针对全断面竖井掘进机施工过程中易出现钻进偏斜的问题,提出了一种基于动力学模型的纠偏控制策略(误差符号积分鲁棒控制器,RISE)。首先,根据掘进机的组成和工作原理,将三维掘进空间内的偏斜问题分解为两个垂直平面内的二维偏斜问题,并规划了偏斜状态下的纠偏方案;其次,采用拉格朗日能量法建立了考虑未知环境干扰的掘进机纠偏动力学模型,并基于该模型,设计了误差符号积分鲁棒控制器,运用李雅普诺夫方法对控制器的稳定性进行了验证;最后,选取了整个纠偏过程的一段轨迹,在MATLAB/Simulink平台上进行了建模仿真,对误差符号积分鲁棒控制器的控制效果进行了验证。仿真结果表明:相较比例-积分-微分(PID)控制器和反馈线性化控制器(FLC),误差符号积分鲁棒控制器最大纠偏角度跟踪误差分别降低了83.3%和68.6%,最大纠偏位移跟踪误差分别降低了86.8%和66.4%。研究结果表明,该纠偏控制策略具有较高的纠偏轨迹控制精度。

摘要：机电伺服系统由于干净、噪音小、维护方便一直受到航空业的关注。机电伺服系统是典型的非线性系统,且存在参数不确定性以及未建模干扰,而机电伺服系统特点是控制精度、稳定性和响应速度要求高,针对以上特点,设计了一种融合新型参数自适应律与误差符号积分鲁棒(RISE)反馈的积分鲁棒自适应控制策略。提出基于参数估计误差的自适应律用于处理系统参数不确定性,加速参数的收敛,而余下的参数不确定性及未建模干扰被RISE鲁棒控制律进一步抑制,从而保证系统获得期望的跟踪精度。基于李雅普诺夫稳定性理论证明设计的积分鲁棒自适应控制器可以使系统得到渐进稳定的结果。仿真结果表明,所提出的控制策略能够有效抑制参数不确定性以及未建模干扰对伺服系统的不利影响,具有良好的参数自适应和抗干扰能力,同时机电伺服系统的跟踪精度得到显著提高。