氣壓力伺服系統(tǒng)自適應(yīng)控制研究.pdf

1、氣壓力伺服系統(tǒng)在實際工程中應(yīng)用很廣,其控制策略一般采用PID控制。氣壓力伺服系統(tǒng)的PID控制魯棒性較差,在負(fù)載或其他參數(shù)發(fā)生變化時,不能保證系統(tǒng)性能。由于氣壓力伺服系統(tǒng)的復(fù)雜性,其PID參數(shù)的調(diào)節(jié)比較復(fù)雜,一般用戶很難掌握,限制了氣壓力伺服系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。為解決這一問題本文研究了自適應(yīng)控制。氣壓力伺服自適應(yīng)控制是氣壓力伺服系統(tǒng)的一種重要控制策略,主要用來解決氣壓力伺服魯棒性差的問題。自適應(yīng)控制技術(shù)在很多領(lǐng)域得到了成功應(yīng)用,如光學(xué)跟蹤望遠(yuǎn)

2、鏡、化工、冶金、機(jī)械加工等。
　　本文首先建立了氣壓力伺服系統(tǒng)的非線性仿真模型,并對其線性化,代入實際系統(tǒng)參數(shù),得到系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。
　　為研究系統(tǒng)特性并為自適應(yīng)控制做準(zhǔn)備,研究了氣壓力伺服系統(tǒng)的參數(shù)辨識與非參數(shù)辨識。為實現(xiàn)系統(tǒng)辨識,首先設(shè)計了辨識激勵信號逆M序列,研究了辨識數(shù)據(jù)的獲取與處理,用H1算法進(jìn)行系統(tǒng)的非參數(shù)辨識,設(shè)計了遞推辨識程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的參數(shù)辨識。對仿真模型進(jìn)行了非參數(shù)辨識與參數(shù)辨識,非參數(shù)辨識結(jié)果與參數(shù)辨識結(jié)

3、果具有相近的頻率響應(yīng),辨識模型輸出與仿真模型輸出擬合度82％。
　　結(jié)合氣壓力伺服系統(tǒng)的特點(diǎn),設(shè)計了非線性PID、廣義最小方差自校正與極點(diǎn)配置自校正控制器。仿真結(jié)果表明,參數(shù)在線辨識的收斂時間約0.05s,與PID控制相比,自適應(yīng)控制器在系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化時仍能保持控制良好的控制效果,具有較強(qiáng)的魯棒性。
　　搭建氣壓力伺服系統(tǒng)試驗臺,利用Matlab/Simulink和XPCTarget軟件進(jìn)行控制系統(tǒng)程序設(shè)計實現(xiàn)氣壓力伺服系