轉(zhuǎn)臺(tái)伺服系統(tǒng)的滑?？刂蒲芯?/h1>
2019-10-21 21:07:26葉超崔寧豪
科技風(fēng) 2019年24期
葉超 崔寧豪
摘 要：為了提高光電轉(zhuǎn)臺(tái)伺服系統(tǒng)的跟蹤性能，本文提出了一種基于非線(xiàn)性觀測(cè)器的滑?？刂品椒?。使用設(shè)計(jì)的非線(xiàn)性觀測(cè)器對(duì)干擾因素進(jìn)行觀測(cè)，并通過(guò)設(shè)計(jì)滑?？刂破鞅ＷC系統(tǒng)的穩(wěn)定性。仿真結(jié)果表明，基于本文所設(shè)計(jì)非線(xiàn)性觀測(cè)器的滑?？刂破髂苡行б种茢_動(dòng)因素對(duì)系統(tǒng)的影響，設(shè)計(jì)的滑?？刂破骶哂休^好的控制性能，提高伺服系統(tǒng)的跟蹤性能。
關(guān)鍵詞：伺服系統(tǒng);觀測(cè)器;滑?？刂?跟蹤性能
1 緒論
轉(zhuǎn)臺(tái)伺服系統(tǒng)是飛行器，雷達(dá)等高精度設(shè)備的核心組成部分，因此對(duì)伺服系統(tǒng)的控制性能有著較高的要求。[1]但轉(zhuǎn)臺(tái)的機(jī)械結(jié)構(gòu)形變，外部擾動(dòng)等因素會(huì)影響系統(tǒng)的動(dòng)靜態(tài)性能，甚至可能出現(xiàn)極限環(huán)現(xiàn)象。因此，對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)伺服系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償就顯得尤為重要。[2-3]
目前，針對(duì)干擾對(duì)系統(tǒng)的影響，有多種補(bǔ)償技術(shù)。以PID算法對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行控制，雖然參數(shù)調(diào)試簡(jiǎn)單，但對(duì)于沒(méi)有規(guī)律的非線(xiàn)性擾動(dòng)因素，其控制效果不佳;[4]以模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，但存在其模糊規(guī)則總結(jié)困難和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算量大等問(wèn)題;[5]滑模變結(jié)構(gòu)控制通過(guò)設(shè)計(jì)滑模面來(lái)保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，對(duì)參數(shù)攝動(dòng)和干擾因素有不變性，具有較強(qiáng)的魯棒性，[6-8]適用于轉(zhuǎn)臺(tái)伺服系統(tǒng)。本文采用非線(xiàn)性觀測(cè)器對(duì)干擾因素進(jìn)行觀測(cè)，同時(shí)采用滑模控制對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償設(shè)計(jì)，最后通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)證明本文所提出控制方法的有效性
2 總體方案
本文采用基于非線(xiàn)性觀測(cè)器的滑?？刂品椒òㄞD(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)，非線(xiàn)性觀測(cè)器和滑模控制器等部分。
3 模塊具體功能
4 結(jié)果與分析
參考文獻(xiàn)：
[1]丁力，高振奇，虞青.基于改進(jìn)樽海鞘群算法的四旋翼飛行器姿態(tài)優(yōu)化控制[J/OL].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，1-9[2019-07-03].
[2]趙回，王雪梅，許哲，楊柱，吳桐，王健永.一種轉(zhuǎn)臺(tái)伺服系統(tǒng)干擾補(bǔ)償控制方法研究[J].中國(guó)測(cè)試，2019，45（03）：139-145.
[3]劉慧博，劉尚磊.帶干擾補(bǔ)償?shù)霓D(zhuǎn)臺(tái)模糊滑?？刂芠J].電機(jī)與控制學(xué)報(bào)，2018，22（08）：113-118.
[4]李碧政，張繼鵬.基于干擾觀測(cè)器的PID滑模變結(jié)構(gòu)控制[J].價(jià)值工程，2016，35（35）：119-121.
[5]王茗倩，顧衛(wèi)杰，李桂秋.基于模糊滑模變結(jié)構(gòu)的艦載雷達(dá)二軸轉(zhuǎn)臺(tái)伺服控制系統(tǒng)研究[J].變頻器世界，2017（11）：93-96.
[6]鄧永停，李洪文，王建立，劉京.基于自適應(yīng)滑?？刂频拇笮屯h(yuǎn)鏡低速控制[J].中國(guó)光學(xué)，2016，9（06）：713-720.
[7]黃培，王欣源.轉(zhuǎn)臺(tái)伺服系統(tǒng)的自適應(yīng)模糊滑模逼近控制[J].機(jī)械強(qiáng)度，2016，38（04）：749-753.
[8]馮瑗瑗，華光輝.車(chē)載雷達(dá)穩(wěn)定轉(zhuǎn)臺(tái)伺服系統(tǒng)有限時(shí)間積分滑?？刂芠J].雷達(dá)與對(duì)抗，2015，35（04）：54-59.
作者簡(jiǎn)介：葉超（1981-），男，碩士，高級(jí)工程師;崔寧豪（1993-），男，河南周口人，安徽大學(xué)電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院在讀研究生，研究方向：伺服系統(tǒng)控制。
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葉超 崔寧豪
摘 要：為了提高光電轉(zhuǎn)臺(tái)伺服系統(tǒng)的跟蹤性能，本文提出了一種基于非線(xiàn)性觀測(cè)器的滑?？刂品椒?。使用設(shè)計(jì)的非線(xiàn)性觀測(cè)器對(duì)干擾因素進(jìn)行觀測(cè)，并通過(guò)設(shè)計(jì)滑?？刂破鞅ＷC系統(tǒng)的穩(wěn)定性。仿真結(jié)果表明，基于本文所設(shè)計(jì)非線(xiàn)性觀測(cè)器的滑?？刂破髂苡行б种茢_動(dòng)因素對(duì)系統(tǒng)的影響，設(shè)計(jì)的滑?？刂破骶哂休^好的控制性能，提高伺服系統(tǒng)的跟蹤性能。
關(guān)鍵詞：伺服系統(tǒng);觀測(cè)器;滑?？刂?跟蹤性能
1 緒論
轉(zhuǎn)臺(tái)伺服系統(tǒng)是飛行器，雷達(dá)等高精度設(shè)備的核心組成部分，因此對(duì)伺服系統(tǒng)的控制性能有著較高的要求。[1]但轉(zhuǎn)臺(tái)的機(jī)械結(jié)構(gòu)形變，外部擾動(dòng)等因素會(huì)影響系統(tǒng)的動(dòng)靜態(tài)性能，甚至可能出現(xiàn)極限環(huán)現(xiàn)象。因此，對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)伺服系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償就顯得尤為重要。[2-3]
目前，針對(duì)干擾對(duì)系統(tǒng)的影響，有多種補(bǔ)償技術(shù)。以PID算法對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行控制，雖然參數(shù)調(diào)試簡(jiǎn)單，但對(duì)于沒(méi)有規(guī)律的非線(xiàn)性擾動(dòng)因素，其控制效果不佳;[4]以模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，但存在其模糊規(guī)則總結(jié)困難和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算量大等問(wèn)題;[5]滑模變結(jié)構(gòu)控制通過(guò)設(shè)計(jì)滑模面來(lái)保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，對(duì)參數(shù)攝動(dòng)和干擾因素有不變性，具有較強(qiáng)的魯棒性，[6-8]適用于轉(zhuǎn)臺(tái)伺服系統(tǒng)。本文采用非線(xiàn)性觀測(cè)器對(duì)干擾因素進(jìn)行觀測(cè)，同時(shí)采用滑模控制對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償設(shè)計(jì)，最后通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)證明本文所提出控制方法的有效性
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[2]趙回，王雪梅，許哲，楊柱，吳桐，王健永.一種轉(zhuǎn)臺(tái)伺服系統(tǒng)干擾補(bǔ)償控制方法研究[J].中國(guó)測(cè)試，2019，45（03）：139-145.
[3]劉慧博，劉尚磊.帶干擾補(bǔ)償?shù)霓D(zhuǎn)臺(tái)模糊滑?？刂芠J].電機(jī)與控制學(xué)報(bào)，2018，22（08）：113-118.
[4]李碧政，張繼鵬.基于干擾觀測(cè)器的PID滑模變結(jié)構(gòu)控制[J].價(jià)值工程，2016，35（35）：119-121.
[5]王茗倩，顧衛(wèi)杰，李桂秋.基于模糊滑模變結(jié)構(gòu)的艦載雷達(dá)二軸轉(zhuǎn)臺(tái)伺服控制系統(tǒng)研究[J].變頻器世界，2017（11）：93-96.
[6]鄧永停，李洪文，王建立，劉京.基于自適應(yīng)滑?？刂频拇笮屯h(yuǎn)鏡低速控制[J].中國(guó)光學(xué)，2016，9（06）：713-720.
[7]黃培，王欣源.轉(zhuǎn)臺(tái)伺服系統(tǒng)的自適應(yīng)模糊滑模逼近控制[J].機(jī)械強(qiáng)度，2016，38（04）：749-753.
[8]馮瑗瑗，華光輝.車(chē)載雷達(dá)穩(wěn)定轉(zhuǎn)臺(tái)伺服系統(tǒng)有限時(shí)間積分滑?？刂芠J].雷達(dá)與對(duì)抗，2015，35（04）：54-59.
作者簡(jiǎn)介：葉超（1981-），男，碩士，高級(jí)工程師;崔寧豪（1993-），男，河南周口人，安徽大學(xué)電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院在讀研究生，研究方向：伺服系統(tǒng)控制。
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