飞行模拟转台的反推滑膜控制优化设计直流无刷减速电机制造商|自动门电机销售|减速交流电机批发采购|步进电机报价|永磁直流减速电机选购要点

来源:本站   发布时间:2015/6/30 10:59:30   点击量:  

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     研究存在参数摄动及非线性摩擦补偿的飞行模拟转台跟踪控制问题。利用自适应全局魔化变结构控制盒反推控制,实现了伺服系统虚拟转速和位置跟中控制,提出了飞行模拟转台的自适应反推全局滑膜变结构控制方案,设计非线性干扰观测器对电机不确定非线性干扰进行观测,运用稳定性定理和定理证明了系统的稳定性。采用一种改进的自适应粒子群算法在约束中对控制器参数进行优化整定,仿真结果表明了所提方案的有效性。

    飞行器控制系统是典型的信息融合系统,其设计包括功能指标和精度指标等多个目标,传统的设计方法是从分立目标开始,借鉴过往经验,通过试凑法进行,缺乏系统化的优化分析与验证手段,使得设计风险后移、效率低下,而且所得控制系统只是可行的,不一定最优。本文以飞行模拟转台的控制系统设计为例,研究CPS控制系统设计优化方法。

     反推滑膜变结构控制策略兼顾了滑膜变结构控制对系统满足匹配条件不确定性和外界干扰具有较强鲁棒性以及反推控制对系统非匹配不确定的鲁棒性,继承了反推控制具有良好的过渡过程品质和滑模变结构控制通过设计滑膜动态来获得满意的动态品质的优点,能够有效解决伺服系统中存在参数摄动非线性摩擦补偿的问题。参数设置是控制系统设计及有效应用的关键。智能优化算法的提出为控制系统参数优化整定提供了思路。通过建立控制系统模型,优化算法可以根据设计目标自动搜寻到最优参数。文献利用遗传算法实现了直流电机的最优励磁控制,文献利用遗传算法实现了直流电机的最优励磁控制,文献利用粒子群算法实现了水轮发电机的PID调速器设计优化。已有学者展开了变结构控制参数优化方面的额研究。文献采用遗传算法对变结构控制中的切换函数进行优化,有效地降低了抖振;文献针对一类非线性不确定离散时间系统,提出了基于前馈神经网络的变结构趋近律参数需提前设定的限制,但是在线调整的方法牺牲了原有控制器的快速性;文献提出了一种基于负指数分布的变参数滑膜变结构控制器,并在飞控系统中得到了成功的应用,但是其控制器参数变化趋势是固定的,影响了控制器在参数摄动和外界干扰条件下的鲁棒性。

     本文针对一类具有参数摄动和非线性摩擦补偿的飞行模拟转台伺服系统,建立了考虑动态摩擦和参数摄动的伺服系统数学模型,设计了自适应反推全局滑膜变结构控制策略,提出了一种改进的具有自适应惯性权重的PSO算法,并利用该算法实现对飞行模拟转台用直流电机的反推滑膜变结构跟踪控制参数离线优化,避免了参数设置的盲目性。仿真结果表明经过参数优化的控制器具有更好的跟踪性能,同时能够有效抑制控制信号的抖振。

   


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