本文标题为《具有非线性补偿的伺服系统自适应终端滑模控制》,涉及的领域为伺服系统、终端滑模控制以及自适应控制和非线性补偿。伺服系统广泛应用于军事和工业领域,对于满足工业需求,伺服系统必须具备高速度和高精度的位置跟踪性能。然而,在伺服系统的控制问题中,齿轮背隙和摩擦的非线性特性始终存在。为了提高精确的位置跟踪性能,并补偿由背隙和摩擦引起的非线性误差,本研究提出了一种带有自适应补偿的终端滑模控制器。 文章中介绍了一个新形式的终端滑模控制器,其采用了终端滑模流形,确保控制系统能够在有限时间内达到滑动面并收敛到平衡点。通过将非线性背隙模型转换为线性表达式,简化了系统以适应控制设计。提出的控制器包括两部分:位置跟踪控制器和非线性补偿器。非线性补偿器用于补偿由于线性化以及包括静摩擦和粘性耗散在内的摩擦引起的误差。仿真结果验证了所提方法的可靠性和有效性。 关键词伺服系统、终端滑模控制、自适应控制、非线性补偿。 引言部分介绍了伺服系统在军事和工业应用领域的广泛应用,并指出了伺服系统必须具备高速度和高精度的位置跟踪性能以满足工业要求。在此背景下,伺服系统控制问题中齿轮背隙和摩擦的非线性特性是不可避免的挑战。 研究中,提出的具有自适应补偿的终端滑模控制方法,是针对存在背隙和摩擦非线性的伺服系统的位置跟踪而设计的。所提出的控制器能够分为两个主要部分:位置跟踪控制器和非线性补偿器。其中,终端滑模控制器使用了一种新的滑模面,以保证系统能够以有限时间到达滑动面并收敛到平衡点。而自适应补偿器用于补偿由于线性化过程以及摩擦力(包括静摩擦和粘性耗散)造成的误差。 文章还提到了终端滑模控制的历史背景,例如Venkataraman提出的方法能够使系统在有限时间内收敛到平衡点。Feng则发展了一种混合终端滑模观测器,用以在永磁同步电机控制系统中改善转子位置和速度的估计性能。T.Zeng的研究团队采用了类似的终端滑模方法,以实现在刚性机器人操纵器上更快、更高精度的跟踪性能。 在解决非线性补偿问题上,所提出的控制方法显示出了在仿真环境下良好的性能,证明了设计的控制器可以有效地解决由背隙和摩擦非线性带来的挑战,并能够达到高精度的位置跟踪。这种控制策略为未来在实际应用中改善伺服系统性能提供了可能,特别是在面对复杂非线性特性时,其具有的自适应补偿能力为控制系统的设计提供了新的思路和工具。 文章中虽然存在由于OCR技术限制导致的个别字识别错误,但整体上可以理解为:研究团队提出了一种创新的方法,不仅能够有效解决伺服系统中常见的非线性问题,还具有自适应能力,能够进一步提高系统的稳定性和控制精度。这在工业和军事应用领域,尤其是对于精密控制系统而言,具有重要的实际应用价值。
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