轉(zhuǎn)臺伺服系統(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)臺伺服系統(tǒng)的跟蹤性能，本文提出了一種基于非線性觀測器的滑?？刂品椒?。使用設(shè)計的非線性觀測器對干擾因素進行觀測，并通過設(shè)計滑模控制器保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。仿真結(jié)果表明，基于本文所設(shè)計非線性觀測器的滑模控制器能有效抑制擾動因素對系統(tǒng)的影響，設(shè)計的滑模控制器具有較好的控制性能，提高伺服系統(tǒng)的跟蹤性能。
關(guān)鍵詞：伺服系統(tǒng);觀測器;滑?？刂?跟蹤性能
1 緒論
轉(zhuǎn)臺伺服系統(tǒng)是飛行器，雷達等高精度設(shè)備的核心組成部分，因此對伺服系統(tǒng)的控制性能有著較高的要求。[1]但轉(zhuǎn)臺的機械結(jié)構(gòu)形變，外部擾動等因素會影響系統(tǒng)的動靜態(tài)性能，甚至可能出現(xiàn)極限環(huán)現(xiàn)象。因此，對轉(zhuǎn)臺伺服系統(tǒng)進行補償就顯得尤為重要。[2-3]
目前，針對干擾對系統(tǒng)的影響，有多種補償技術(shù)。以PID算法對轉(zhuǎn)臺進行控制，雖然參數(shù)調(diào)試簡單，但對于沒有規(guī)律的非線性擾動因素，其控制效果不佳;[4]以模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等對系統(tǒng)進行控制，但存在其模糊規(guī)則總結(jié)困難和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算量大等問題;[5]滑模變結(jié)構(gòu)控制通過設(shè)計滑模面來保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，對參數(shù)攝動和干擾因素有不變性，具有較強的魯棒性，[6-8]適用于轉(zhuǎn)臺伺服系統(tǒng)。本文采用非線性觀測器對干擾因素進行觀測，同時采用滑?？刂茖ο到y(tǒng)進行補償設(shè)計，最后通過仿真實驗證明本文所提出控制方法的有效性
2 總體方案
本文采用基于非線性觀測器的滑?？刂品椒òㄞD(zhuǎn)臺系統(tǒng)，非線性觀測器和滑?？刂破鞯炔糠?。
3 模塊具體功能
4 結(jié)果與分析
參考文獻：
[1]丁力，高振奇，虞青.基于改進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)機械學(xué)報，1-9[2019-07-03].
[2]趙回，王雪梅，許哲，楊柱，吳桐，王健永.一種轉(zhuǎn)臺伺服系統(tǒng)干擾補償控制方法研究[J].中國測試，2019，45（03）：139-145.
[3]劉慧博，劉尚磊.帶干擾補償?shù)霓D(zhuǎn)臺模糊滑?？刂芠J].電機與控制學(xué)報，2018，22（08）：113-118.
[4]李碧政，張繼鵬.基于干擾觀測器的PID滑模變結(jié)構(gòu)控制[J].價值工程，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)的艦載雷達二軸轉(zhuǎn)臺伺服控制系統(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鏡低速控制[J].中國光學(xué)，2016，9（06）：713-720.
[7]黃培，王欣源.轉(zhuǎn)臺伺服系統(tǒng)的自適應(yīng)模糊滑模逼近控制[J].機械強度，2016，38（04）：749-753.
[8]馮瑗瑗，華光輝.車載雷達穩(wěn)定轉(zhuǎn)臺伺服系統(tǒng)有限時間積分滑?？刂芠J].雷達與對抗，2015，35（04）：54-59.
作者簡介：葉超（1981-），男，碩士，高級工程師;崔寧豪（1993-），男，河南周口人，安徽大學(xué)電氣工程與自動化學(xué)院在讀研究生，研究方向：伺服系統(tǒng)控制。
葉超 崔寧豪
摘 要：為了提高光電轉(zhuǎn)臺伺服系統(tǒng)的跟蹤性能，本文提出了一種基于非線性觀測器的滑?？刂品椒?。使用設(shè)計的非線性觀測器對干擾因素進行觀測，并通過設(shè)計滑模控制器保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。仿真結(jié)果表明，基于本文所設(shè)計非線性觀測器的滑模控制器能有效抑制擾動因素對系統(tǒng)的影響，設(shè)計的滑模控制器具有較好的控制性能，提高伺服系統(tǒng)的跟蹤性能。
關(guān)鍵詞：伺服系統(tǒng);觀測器;滑?？刂?跟蹤性能
1 緒論
轉(zhuǎn)臺伺服系統(tǒng)是飛行器，雷達等高精度設(shè)備的核心組成部分，因此對伺服系統(tǒng)的控制性能有著較高的要求。[1]但轉(zhuǎn)臺的機械結(jié)構(gòu)形變，外部擾動等因素會影響系統(tǒng)的動靜態(tài)性能，甚至可能出現(xiàn)極限環(huán)現(xiàn)象。因此，對轉(zhuǎn)臺伺服系統(tǒng)進行補償就顯得尤為重要。[2-3]
目前，針對干擾對系統(tǒng)的影響，有多種補償技術(shù)。以PID算法對轉(zhuǎn)臺進行控制，雖然參數(shù)調(diào)試簡單，但對于沒有規(guī)律的非線性擾動因素，其控制效果不佳;[4]以模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等對系統(tǒng)進行控制，但存在其模糊規(guī)則總結(jié)困難和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算量大等問題;[5]滑模變結(jié)構(gòu)控制通過設(shè)計滑模面來保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，對參數(shù)攝動和干擾因素有不變性，具有較強的魯棒性，[6-8]適用于轉(zhuǎn)臺伺服系統(tǒng)。本文采用非線性觀測器對干擾因素進行觀測，同時采用滑?？刂茖ο到y(tǒng)進行補償設(shè)計，最后通過仿真實驗證明本文所提出控制方法的有效性
2 總體方案
本文采用基于非線性觀測器的滑?？刂品椒òㄞD(zhuǎn)臺系統(tǒng)，非線性觀測器和滑?？刂破鞯炔糠?。
3 模塊具體功能
4 結(jié)果與分析
參考文獻：
[1]丁力，高振奇，虞青.基于改進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)機械學(xué)報，1-9[2019-07-03].
[2]趙回，王雪梅，許哲，楊柱，吳桐，王健永.一種轉(zhuǎn)臺伺服系統(tǒng)干擾補償控制方法研究[J].中國測試，2019，45（03）：139-145.
[3]劉慧博，劉尚磊.帶干擾補償?shù)霓D(zhuǎn)臺模糊滑?？刂芠J].電機與控制學(xué)報，2018，22（08）：113-118.
[4]李碧政，張繼鵬.基于干擾觀測器的PID滑模變結(jié)構(gòu)控制[J].價值工程，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)的艦載雷達二軸轉(zhuǎn)臺伺服控制系統(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鏡低速控制[J].中國光學(xué)，2016，9（06）：713-720.
[7]黃培，王欣源.轉(zhuǎn)臺伺服系統(tǒng)的自適應(yīng)模糊滑模逼近控制[J].機械強度，2016，38（04）：749-753.
[8]馮瑗瑗，華光輝.車載雷達穩(wěn)定轉(zhuǎn)臺伺服系統(tǒng)有限時間積分滑?？刂芠J].雷達與對抗，2015，35（04）：54-59.
作者簡介：葉超（1981-），男，碩士，高級工程師;崔寧豪（1993-），男，河南周口人，安徽大學(xué)電氣工程與自動化學(xué)院在讀研究生，研究方向：伺服系統(tǒng)控制。
