| 具有输入饱和的制动缸自适应Super-twisting控制 |
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| 引用本文： | 刘芳璇,虞梦月,李益民,王桂荣.具有输入饱和的制动缸自适应Super-twisting控制[J].兰州理工大学学报,2019,45(4). |
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| 作者姓名： | 刘芳璇 虞梦月 李益民 王桂荣 |
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| 作者单位： | 西安铁路职业技术学院牵引动力学院,陕西西安,710026;中国计量大学机电工程学院,浙江杭州,310018 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金;国家自然科学基金;陕西省教育厅自然科学研究项目;浙江省自然科学基金 |
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| 摘 要： | 为研究电力机车单元制动缸在制动时受辅助风缸压力和轮对径向形变挤压时的制动缸活塞位置控制精度,考虑实际工况中活塞与制动缸内壁非严格配合引起的压力漏损,建立了制动缸气动伺服系统的数学模型;针对该非线性系统中存在的未知时变负载扰动,设计非线性干扰观测器对其实际值进行估计,对观测误差采用自适应模糊逻辑系统进行逼近,进一步削弱时变扰动对系统的影响;结合系统控制量存在饱和的实际工况,引入饱和辅助控制系统;依据Lyapunov稳定性理论,基于Super-twisting控制方法收敛快速、待设计参数较少的优点,构造了基于Nussbaum类型函数的自适应Super-twisting控制器.理论分析及仿真结果表明,制动缸伺服系统闭环输出一致有界,系统跟踪误差、滑模面及控制量动态抖振较小,收敛迅速;滑模面及扰动量观测误差收敛于0.制动缸伺服系统输出能够快速稳定跟踪输入指令,且对外部时变负载扰动具有较强鲁棒性.
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| 关 键 词： | 非线性干扰观测器 自适应模糊逻辑系统 饱和辅助控制 Nussbaum类型函数 自适应Super-twisting控制 |
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