双缸同步运动自适应积分滑模控制仿真研究

沈阳工业大学硕士学位论文Multivariable Second-order Sliding Mode Control of H PlatformDriven by Double Linear Motors作 者： 单位：指 导 教 师： 单位： 协助指导教师： 单位：单位：论文答辩日期：2018年05月20日学位授予单位：沈 阳 工 业 大 学王丽梅 教授 双直线电机驱动的H 型平台多变量二阶滑模控制付炳臻 电气工程学院 沈阳工业大学沈阳工业大学硕士学位论文摘要本文所研究的H型精密运动平台是由三台参数和结构相同的永磁直线同步电机（Permanent Magnet Linear Synchronous Motor，PMLSM）共同组成的，其中X轴是由在横梁上安装的一台PMLSM构成，且沿X轴方向移动；Y轴是由两台平行坐落在导轨上的PMLSM构成，且沿Y轴方向水平移动。

但是，由于扭摆力、机械耦合和摩擦力等多种不确定因素的影响，即使能够对H型精密运动平台的电机采取相同的控制方法，也会导致其存在单轴位置跟踪误差和双轴位置同步误差。

因而，本文设计了多变量积分切换函数的自适应滑模控制器，并在此基础上加以改进，设计了多变量非奇异终端二阶滑模控制器使得H型精密运动平台的位置跟踪误差和位置同步误差更精确。

首先，充分了解H型精密运动平台的国内外发展现状，影响H型平台的主要因素及控制策略的研究现状。

由于单轴的位置跟踪误差与双轴间的位置同步误差会造成工作平台性能下降，因此对X轴动子进行运动受力分析，并考虑其对Y轴方向上的产生扭摆力的情况下，根据永磁直线同步电机的基本原理及分析，推导出H型精密运动平台的数学模型，以改善双直线电机的同步性。

其次，为了解决系统容易受到摩擦力、机械耦合和外界干扰等不确定因素的影响，结合H型精密运动平台的数学模型，提出了多变量积分切换函数的自适应滑模控制方法。

首先设计出了系统的积分型切换函数的滑模控制律，继而结合自适应控制方法，并在此基础上设计Lyapunov函数，证明系统具有稳定性。

基于遗传算法的双缸同步系统仿真研究近年来，随着低碳经济的发展和人类对环境的重视，一些绿色技术受到越来越多的关注，其中，双缸同步系统也受到越来越多的重视与应用。

双缸同步系统是一种复杂的控制系统，它主要由两个相互独立的双缸、一套连接两个缸的液压链路以及一个控制装置组成。

它的控制算法要求高，可以调整双缸的轴向位置，实现各参数之间的精确协调，从而达到系统的节能、稳定、高效率的运行。

但由于双缸同步系统的设计复杂性，设计人员在设计时会存在一些困难，而实际运行时也存在一些不确定性，因此通常需要进行仿真研究来改进其控制算法。

本文旨在利用遗传算法（GA）对双缸同步系统进行仿真研究，实现这种复杂系统的高效控制。

首先，分析了双缸同步系统的结构与功能，人们知道双缸同步系统具有复杂的结构与延迟性，从而选择了GA作为控制算法。

并且，根据双缸同步系统的特点，提出了适合GA的双缸同步控制算法，该算法由自适应分布、基因编码、参数调整和适应度计算四个部分组成，是一种基于遗传算法的双缸同步控制算法。

再使用仿真软件对该系统进行实验，得出了良好的控制效果。

实验结果表明，该算法能实现双缸的高效控制，使得系统运行稳定可靠，系统收敛到稳态快、准确度高，让双缸同步系统的设计实现更多可能。

总之，双缸同步系统是一种复杂的控制系统，因此需要进行仿真研究来改进其控制算法。

本文提出了一种基于遗传算法的双缸同步控制算法，并利用仿真软件进行测试，取得了良好的控制效果，从而实现双缸同步系统的高效控制。

本文的仿真结果为双缸同步系统的实际应用提供了参考，同时也为更多类似系统的研究提供了参考性。

综上所述，本文利用遗传算法（GA）对双缸同步系统进行了仿真研究，提出了一种基于遗传算法的双缸同步控制算法，并对双缸同步系统进行了仿真，取得了良好的控制效果，使得双缸同步系统可以实现节能、稳定和高效率的运行。

该研究为双缸同步系统及其它类似系统的研究提供了参考性，也为这些系统的实际应用提供了参考。

基于遗传算法的双缸同步系统仿真研究近年来，由于发动机功率增加和更复杂的发动机控制系统，同步系统的稳定性、智能性和性能变得越来越重要。

双缸同步系统是最常见的同步系统，其具有很好的动力性能和平稳性，但它的控制方案相对比较复杂，容易受到噪声干扰。

由于传统控制方法在实际应用中存在不足，需要进一步研究和改进。

因此，本文提出了基于遗传算法的双缸同步系统仿真模型，以改进双缸同步系统的动力性能和平稳性。

首先，建立了一个双缸同步系统的数学模型，模拟了系统的运动特性，接着，通过遗传算法，确定了动力控制器参数，使得系统能够实现智能控制，从而实现性能改进。

为了验证所提出的模型，进行了仿真实验。

实验结果表明，在考虑到各种不确定性和扰动的情况下，采用遗传算法的双缸同步系统的动力特性和稳定性要比传统控制方法更好，而且该控制方案具有较好的容错性，在单次扰动或多次扰动的情况下仍能保持稳定。

因此，基于遗传算法的双缸同步系统控制方案可以有效地改善双缸同步系统的动力性能和平稳性。

本文研究了一种新的双缸同步系统控制方案，即基于遗传算法的双缸同步系统仿真模型，用于改进双缸同步系统的动力性能和稳定性。

实验结果表明，该控制方案在考虑各种不确定性和扰动的情况下具有良好的动力性能和稳定性，而且可以容错性较好地应对单次扰动或多次扰动。

当前，研究范围有限，对双缸同步系统的模型和控制方案尚有改进的空间。

未来有待进一步深入研究，如多级双缸同步系统控制方案等，以提高双缸同步系统的动力性能和稳定性。

综上所述，本文提出了基于遗传算法的双缸同步系统仿真模型，以改进双缸同步系统的动力性能和平稳性，实验结果表明，该模型具有良好的动力性能和稳定性，可以更有效地实现智能控制。

未来的研究将继续改进双缸同步系统的模型和控制方案，以提高双缸同步系统的动力性能和稳定性。

自适应补偿器永磁同步电机积分型连续滑模控制高庆忠;关焕新;于子淞;周硕【摘要】考虑参数不确定、齿槽转矩、谐波反电动势及电压源逆变器非线性畸变等非理想因素,为提高永磁同步电机驱动系统对参数不确定及非线性扰动下的鲁棒性、高动态特性,提出一种带自适应扰动补测器的积分型连续滑模控制策略.连续滑模控制器无抖振且保证了闭环系统在参数不确定和扰动下的有界.滑模面上的自适应扰动补偿器一方面降低了滑模控制器增益,另一方面保证了系统渐进收敛.最后,通过仿真分析验证了所提控制策略的有效性和优越性.%In order to improve the parameter and nonlinear disturbance robustness and dynamics of permanent magnet synchronous motor drive system, an integral continuous sliding mode controller with adaptive disturbance observer is proposed, in which the parameter uncertainty,cogging torque and voltage source inverter nonlinear distortion are considered.The sliding mode controller avoided the chattering and made the system bounded with parameter uncertainty and nonlinear disturbance.Meanwhile, the adaptive disturbance compensator which moved on the sliding mode surface reduced the gain of the sliding mode controller and made the system asymptotically stable.At last, the resualts of the simulations verify the feasibility and the superiority of the control strategy.【期刊名称】《电机与控制学报》【年(卷),期】2017(021)002【总页数】6页(P103-108)【关键词】永磁同步电机;积分型连续滑模控制;自适应扰动补偿器;参数不确定;齿槽转矩;谐波反电动势;电压源逆变器非线性畸变【作者】高庆忠;关焕新;于子淞;周硕【作者单位】沈阳工程学院自动化学院,辽宁沈阳 110136;东北大学信息科学与工程学院, 辽宁沈阳 110819;沈阳工程学院自动化学院,辽宁沈阳 110136;东北大学信息科学与工程学院, 辽宁沈阳 110819;东北大学信息科学与工程学院, 辽宁沈阳 110819;辽宁轨道交通职业学院机电工程系,辽宁沈阳 110023【正文语种】中文【中图分类】TP29;TM743永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)因其具有功率密度高、效率因数高和容易维护等优点，被广泛应用于机器人、高精度数控制机床、电动汽车等领域[1]。

2009年3月第37卷第3期机床与液压MACH I N E T OOL &HY DRAUL I CSMar 12009Vol 137No 13收稿日期:2008-03-19作者简介:郭晓松(1957—),男,汉族,河南镇平人,教授,博导,研究方向为武器系统自动检测、故障诊断、光电瞄准。

联系人:祁帅,电话:137****6448,029-********。

E -mail:83122712@s ohu 1com 。

基于同等方式控制的双缸同步液压系统仿真郭晓松,祁帅,占金春,姚晓光(第二炮兵工程学院202教研室,陕西西安710025)摘要:针对传统采用“主从方式”控制的多缸同步液压系统存在的调整时间长、动态性能差等缺点,采用改进后的单神经元P I D 控制算法,实现了一种基于“同等方式”控制概念的同步控制,利用AM ESi m 和Si m ulink 软件对双缸同步液压系统进行了联合仿真,仿真结果表明:这种控制方式的同步性能好,控制精度高,并且同步调整所需的时间比传统控制方法短,较好地克服了传统控制方式的不足。

关键词:同步控制;同等方式;单神经元P I D ;联合仿真中图分类号:TP27311 文献标识码:A 文章编号:1001-3881(2009)3-149-3S im ul a ti ve Research of Synchron i za ti on Con trol of TwoHydrauli c Cyli n der System Ba sed on Coord i n a ti ve Con trolG UO Xiaos ong,Q I Shuai,Z HAN J inchun,Y AO Xiaoguang(202Staff Room ,The Second A rtillery Engineering College,Xi πan Shaanxi 710025,China )Abstract:A novel synchr onizati on contr ol strategy of multi 2hydraulic cylinder based on coordinative contr ol was p r oposed t o i m 2p r ove adjust m ent p recisi on and reduce adjust m ent ti m e .The i m p r oved neur on P I D contr ol algorith m of the dual 2cylinder synchr onousmoti on was intr oduced .Dyna m ic si m ulati on of dual 2cylinder synchr onous syste m was p resented by AMESi m and Si m ulink .This result shows that the ne w method is more capable of i m p r oving p recisi on and s peed .Keywords:Synchr onous contr ol;Coordinative contr ol;Signal neur on P I D ;Co 2si m ulati on0　引言多缸同步液压系统广泛地应用于冶金、军事、机械制造等行业中的重型负载提升和推拉场合,如何保持多缸良好的同步性一直是研究的重点,传统的控制方式多为“主从方式”,即指多个需同步控制的执行元件以其中一个的输出为理想输出,其余执行元件来跟踪这一选定的理想输出并达到同步驱动[1]。

基于遗传算法的双缸同步系统仿真研究
翟华;黄杨成;丁曙光
【期刊名称】《液压气动与密封》
【年(卷),期】2015(035)011
【摘要】建立了基于PID和"等同方式"控制的电液伺服阀控缸位置同步驱动系统理论模型,基于遗传算法对PID控制器参数进行优化.仿真结果表明,该控制方式调整时间短,具有较高的同步精度.
【总页数】3页(P41-43)
【作者】翟华;黄杨成;丁曙光
【作者单位】合肥工业大学机械与汽车工程学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学工业与装备技术研究院,安徽合肥 230009;合肥工业大学机械与汽车工程学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学机械与汽车工程学院,安徽合肥 230009
【正文语种】中文
【中图分类】TH137
【相关文献】
1.基于模糊理论的双缸液压系统同步控制研究 [J], 刘爱玲;李盛林;于海丽
2.基于同等方式控制的双缸同步液压系统仿真 [J], 郭晓松;祁帅;占金春;姚晓光
3.基于AMESim的液压双缸同步动作仿真及试验研究 [J], 张正中
4.基于力同步控制的双缸力加载系统控制策略研究 [J], 张声艳;陈玉坤;冯忠伟;刘冬;欧连军
5.基于智能RMC70运动控制器的双缸液压同步控制试验系统技术研究 [J], 闫洪霞
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两轮自平衡车的自适应模糊滑模控制
杨兴明;段举
【期刊名称】《合肥工业大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2016(039)002
【摘要】针对两轮自平衡车的平衡控制问题 ,文章提出一种自适应模糊滑模控制方法.将整个平衡控制系统分为摆角子系统和位移子系统 ;利用分层滑模控制策略推导出系统总的控制律 ;针对控制律中存在的系统不确定部分 ,利用模糊逻辑的万能逼近功能进行估计 ,并基于Lyapunov方法设计相应的自适应律 ;考虑到线性滑模面斜率对于系统性能的影响 ,采用模糊控制方法对其进行调节 ,进一步改善了控制系统的品质.仿真结果验证了该控制方法的有效性 ,而且优化后的控制器具有较好的控制效果和鲁棒性.
【总页数】6页(P184-189)
【作者】杨兴明;段举
【作者单位】合肥工业大学计算机与信息学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学计算机与信息学院,安徽合肥 230009
【正文语种】中文
【中图分类】TP273.5
【相关文献】
1.两轮自平衡机器人的自适应模糊平衡控制 [J], 杨凌霄;梁书田
2.两轮自平衡小车模型参考自适应控制平衡算法 [J], 范敏;余海;石为人;黄杰
3.两轮毂农用无人车自动转向自适应模糊PID控制研究 [J], 牛婷婷;王劲松
4.3D打印的两轮自平衡机器人的模糊自适应控制策略 [J], 张俊杰;周惠兴;王衍学;刘天宇
5.基于两轮自平衡小车的模糊自适应补偿算法研究 [J], 韩帅;刘满禄;张俊俊;张华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。