飞行模拟转台伺服系统模糊滑模控制器设计

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摩 擦 存 在 于 所 有 的 运 动 中 ，特 别 是 对 高 性 能 伺 服 系 统
况 下具有 较强 的摩擦 现象 ，此 时控 制对 象就变 为非线 性 。 该 系统采 用直流 电机 驱动 ，忽略 电枢 电感 ，电流 环和速 度
环 为开环，系统结构如 图ｌ 示 。 所
的影 响尤为突 出。对 于转 台伺服 系统来 说 ，摩擦是 影 响系
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中 ，很 难 对 摩 擦 建 立 精 确 的数 学 模 型 ， 偿 摩 擦 力 矩 的 影 响 补 的 效果 不 理 想 。
图１模糊 滑模 控制的转台伺服系统结构 图
本文针 对具有 较大 非线 性摩擦 影响 的三轴 转台伺 服系 统 ，提 出一种新 的补偿 摩擦 力的方 法，将 模糊控 制和滑 模
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｉ ｈ ｓｐ ｐ ｒ ａ ｆ ｚ ｙ ｓｉ ｉｇ ｍｏ ｅ ｖ ｒａ ｌ ｔｕ ｔ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌ ｒｉ ｅ ｉ ｅ ｏ ｃ ｍ ｐ ｎ ａ ｅｔ ｅ ｆｉｔｏ ｎ ｔ ｅ ｔａ ｔ ｎ ｔ ｉ ａ ｅ ． ｕ ｚ ｌ ｎ ｄ ａ ｉｂ ｅ ｓｒ ｃｕｒ ｏ ｔｏｌ Ｓｄ ｓｇｎ ｄ ｔ ｏ ｄ ｅ ｅ ｓ ｔ ｈ ｒｃｉ ｎ ｉ ｈ
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
飞行模拟转台伺服系统模糊滑模控制器设计
鼋ｉ 力 黄 麟
（ 四川 理 工 学 院 电子 信 息 工 程 系 ， 四 川 自贡 ６ ５ ０ ４０ ）
摘 要： 本文针对 飞行模 拟转 台位置伺服 系统 中存在 的非 线性摩擦 环 节，设计 了一种补偿摩 擦 的模 糊滑模 变结构控 制 器。在 常规 的滑 模 变结 构控 制 中引入模糊控 制 ，采用模 糊推理 来调 节切换控 制的幅度 ，实现 了高精度 的位置跟踪 ，提 高 了控制 系统的 鲁棒 性。通过 Ｍ Ｔ Ａ 仿 真 ， 结 果 表 明 该 控 制 器 有 效 地 抑 制 了摩 擦 力矩 的 影 响 ， 使控 制 性 能 得 到 了极 大 的 改 善 。 Ａ ＬＢ 关键词 ：转 台伺服 系统 ；滑模控 制 ；模 糊控 制 ；摩擦
统 低 速 性 能 的 重 要 因 素 ， 会 造 成 位 置 跟 踪 出 现 “ 顶 ” 和 平
速度跟 踪 出现 “ 区 ”现 象 ，造 成较大 的稳 态误差 ，使 系 死 统产 生爬行 、震荡 ，降低 了位置跟 踪精 度 ，很难用 传统 的 控制方法达到高精度控制 “。因此 ，深 入分析摩擦对转 台伺 服 系统 低速特 性 的影 响并加 以消 除 ，对 提高 转台伺 服系 统 的性 能有着积 极的作 用 。 目前 ，很 多控 制技 术都用 来减轻 机 械伺 服系统 中摩擦环 节 引起 的不 良影 响 ，例 如 自适 应控 制 、观测 器 技 术 、神 经 网络 、滑 模 控 制等 。但 在 实 际