㈠ 道閘直流無刷控制器設置
無刷直流電機目前這個概念定義不明確。一般認為BLDC無刷直流是方波控制,PMSM永磁同步是正弦波控制(矢量控制)。但是從電機本體看,他們之間的區別僅僅是氣隙磁場形狀問題,純方波磁場基本沒法設計到,都是梯形波。
對於bldc,控制上是換相六拍,霍爾感測器。有的人用正弦波(插補)降低轉距脈動,bldc低速特性不好。沒有所謂現代控制方法,只能說目前研究到什麼地步了,比如說他的無位置感測器演算法。bldc目前相對屬於落後一點的控制演算法,舊產品會用到,或者是超高速電機會用到(一個基波周期的開關次數極少),普通應用還是pmsm的矢量控制研究較多。下面說pmsm。
對於pmsm,普通矢量控制已經成熟,有幾個控制上的研究方向:無位置感測器(反電動勢觀測,包含模型參考自適應,滑模,卡爾慢等,以及適於低速的高頻注入法),mtpa最大轉距電流比控制(銅耗最優,希望不需要電機參數就能實現的通用化演算法,但目前只有基於擾動或基於參數),弱磁控制,在線參數辯識,離線參數辯識,控制器參數自整定,在線溫度辯識,直接轉距控制(dtc),各種伺服的控制器帶寬優化的控制器,詳細說太多。目前的發展趨勢是:高性能化,通用化,智能化,自適應化發展。
㈡ 自適應控制律為什麼定義滑模函數
作者:戎佩琰
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自適應控制演算法和其他控制演算法的設計一樣,都是在保證系統的穩定性的前提下完成的。其本身就是一種基於模型的控制方法,會根據plant數學模型而產生結構迥異的形式。下面給出一個最簡單的例子以供題主參考和理解。
對於一個一階非線性系統:,其中是未知的常參數,是控制輸入信號。要求設計合理的控制信號滿足系統狀態,,對某預期信號,,的跟蹤。我們可以假設這個預期信號是解析並有界的,且它的微分信號,,也是連續並有界的。這個假設在實際中可以滿足,因為與其信號往往是人為設計的。
問題提出以後,首先設誤差信號:。根據系統的plant方程就很容易能寫出開環誤差方程為:
;(1)
由於原系統是滿足matching條件的,即控制器信號和未知參數處在同一個方程中,那可以直接根據certainty equivalence原則來設計控制器:
;(2)
其中是估計參數,是控制器參數。這樣的控制器結構是怎麼來的呢?分成兩部分,前半部分,即前兩項,是前饋信號,用於去抵消開環誤差方程(1)右邊除了控制信號以外的系統結構項;後半部分,即(2)中第三項,是為了最終穩定(1)而設計的反饋信號。現在還有估計參數的更新率沒有設計,我們可以結合Lyapunov thoery來完成。為了方便分析,我們設參數估計誤差:,那麼系統的閉環誤差方程為:
;(3)
現定義一個Lyapunov function candidate:
;(4)
其中是待設計的控制器內參數。將(3)對時間求導,很容易得到:
;(5)
現設計參數更新率使得(5)為 negative semi-definite function:
;(6)
將(6)代入(5)中可以得到:
;(7)
結果(7)和(4)的 positive definite的特性就可以確定(4)是一個合理的Lyapunov function。根據(7)可知,(4)有界,即和均有界,且平方可積。又根據預期信號的假設,以及參數誤差和跟蹤誤差的定義可知,和也有界,因此由(2)得控制器信號也有界,且由(1)得也有界。由Barbalat's Lemma 可得 uniformly continuous 且
;
至此跟蹤系統的漸進穩定性證明完畢。值得注意的是,這里只能證明跟蹤誤差漸進收斂至0,但是參數估計誤差並沒有也收斂到0。要使得參數估計也收斂到真實值,那麼對預期信號有信號類型的要求,這里不展開了。
對於非線性系統的參數自適應問題,設計過程基本和以上的例子類似,只是plant模型不同以後,在控制器設計的復雜度和Lyapunov function的設計上會產生巨大的變化,這里也不展開了。希望對題主有用。
㈢ 為實現控制系統的目的,控制系統的策略和結構有哪些
反饋控制很難縟到理想的效果。於是,從80年代起,人們又將自適應控制策略引入柔性結構的主動振動控制。
自適應控制策略[10l:這種方法對系統參數的變化具有較好的自適應性。常規的自適應控制有自校正和模型參考自適應。為了在干擾可測的情況下更好地消除振動,又發展了前饋自適應控制策略。自適應控制策略往往需要對受控結構的參數進行辨識。增加辨識系統,在實時控制時,結構上仍然比較復雜。為此有必要吸收自適應的思想,尋求更為簡潔、明快的自適應控制策略。
,魯棒控制策略:所謂魯棒控制就是通過選擇適當的控制器結構和控制律,使得受控系統的性能對自身模型的不確定性及外部干擾不敏感。目前,應用最多的有滑模變結構控制和Hoo控制。滑模變結構控制通過控製作用先使得系統進入滑模狀態,而滑模面是預先根據控制指標的要求設計的,只要滿足不變性條件,系統對外界的擾動就具有很強的魯律性,現已廣泛地應用於機器人、飛機、衛星的控制系統。應注意的是這種方法由於實現系統中存在遲延,在切換過程中會產生抖動。Hoo控制是新發展起來的一種魯棒控制理論,從理論上講,它可以在保證系統穩定性的條件下,使得控製作用對外部擾動具有相當大的穩定裕度。這種方法目前在轉子系統的主動振動控制中獲得了廣泛的應用,但這種方法的弱點是其理論和實踐上比較復雜,必須根據實際對象予以簡化和改進才行。
㈣ 畢業設計:激光切割厚度檢測及自動控制系統
提 要:以8031為核心,擴展檢測、鍵盤、顯示和輸出等控制電路,採用逐點插補法和滑模變結構控制方法,真正實現了三維激光切割的自動控制。�
關鍵詞:三維 激光切割 自動控制�
在實際加工過程中,由於工件存在著表面隨機起伏誤差,尤其大型殼體工件很容易出現扭曲現象,在加工過程中,間隙δ將會有較大的變化,以致嚴重影響切割質量。因此,在激光切割過程中,激光頭必須隨時跟蹤事先無法確定的工件表面起伏,始終保持激光頭噴嘴間隙δ為恆定值。同時,利用霍爾元件檢測工件的厚度,以便調整激光器功率的大小,達到最佳切割的目的。
1 三維激光切割的控制原理�
本系統假定激光頭位置相對固定不動,三台電機拖動工件平台可在三維空間運動。其中兩台步進電機Mx和My拖動工件平台在xy平面上按給定曲線運動,實現軌跡(直線和圓弧)插補的設計思想,一台伺服電機Mz拖動工件平台在z軸方向上下移動,調整激光切割焦點位置。如圖1所示。�
加工軌跡採用逐點比較插補法,就是每走一步都和給定軌跡上的坐標值進行一次比較,視該點在給定軌跡的上方或下方,或在給定軌跡的裡面或外面,從而決定下一步的進給方向,使之趨近加工軌跡。它與給定的直線或圓弧最大誤差不會超過一個脈沖當量,因此,只要將脈沖當量(每走一步的距離)取適當,就可滿足加工精度的要求。�
在z軸方向對激光焦點位置的控制,通過工件平台的升降來實現,採用一種帶積分的滑模變結構控制方法。它將檢測量δ與設定的基準間隙δ0進行比較,並計算得到控制量u,驅動伺服電機Mz抬高或降低平台,以調整激光頭焦點的位置,從而維持間隙δ不變,控制結構框圖如圖2所示。圖中擾動W(s)表示工件起伏的高度,顯然,由於事先無法確知工件的起伏狀況,W(s)為未知擾動量;Ku/(τs+1)表示執行機構模型,其慣性時間常數τ為不確定參數,一般在20ms~40ms之間;Ku=250;e=δ0-δ為間隙誤差。從圖2可推得系統的狀態空間模型,取狀態變數x1=e,x2=,則�
� �
經整理,狀態空間表達式為:�
� �
式中,x∈Rn為狀態變數,u∈R為控制變數,f∈R為未知擾動量,A∈Rn×n這樣,控制器可表示為:�
�
為了便於進行微機控制,對控制量進行離散化處理, 表示第k周期的控制量。�
� 對式(1)~(4)進行編程,即可構造出帶積分的滑模控制器。�
2 控制系統的硬體結構�
系統以8031單片機為核心,結合擴展外圍晶元ADC0808和DAC0832進行參量的轉換,擴展了E2PROM2864( 8k)作數據存貯器和程序存貯器,擴展8155並行口控制步進電機Mx和My,擴展8279完成顯示與鍵盤。詳見圖3所示。�
2.1 檢測電路�
檢測環節包括兩路,一路是檢測激光頭噴嘴與工件之間的間隙δ,採用電容式感測器,將間隙δ轉化為頻率量並進行線性化,經處理後從ADC0808的IN1口輸入;另一略是檢測工件的厚薄,採用霍爾元件,其輸出電動勢為VH=kHIB,式中k為霍爾元件的靈敏度,當I恆定,VH與B有線性關系,工件厚薄不同,B的強弱就不同,VH的大小也就不同,可見,VH的大小反映了工件的厚薄。VH從ADC0808的IN3口輸入。地址線ABC分別與8031的P00~P02相連,用以選通IN1和IN3,片選信號74LS138-1的Y7端啟動ADC0808轉換,將EOC與INT1介面,由中斷服務程序讀入A/D轉換結果。�
2.2 輸出電路�
它包括三部分,一部分為8155擴展的並行埠,PA口的PA0~PA2控制x軸方向的步進電機Mx,PB口的PB0~PB2控制y軸方向的步進電機My。步進電機的脈沖分配器不採用環形分配器,而選用查表的方法,用軟體來實現。其運行方式採用三相六拍的通電方式,步距角為1.5°,脈沖當量選0.001mm/脈沖,即每發出1000個脈沖,將進或退1mm。8155由74LS138-1的2選通。二部分是由DAC0832-1輸出控制量u,它驅動伺服電機Mz,Mz控制工件平台的升降,確保間隙δ恆定。由74LS138-1的6選通。三部分是由DAC0832-2輸出控制量uP,調整激光器功率大小:工件厚,VH減小,下降平台,增大激光器功率;反之則反。它由74LS138-1的4選通。�
2.3 鍵盤顯示電路�
採用功能強的8279可編程鍵盤/顯示控制器,由74LS138-1的Y1選通。通過74LS138-2解碼,設置8位顯示和22個鍵,操作鍵盤包括第一行功能鍵:STOP(停止)、RUN(運行)、SURE(確定)、RST(復位)和CLR(清零),第二行是軌跡插補的類型:LINE(直線型)、XUN(順圓弧型)和NIN(逆圓弧型),第三行為插補曲線所處的坐標象限標志:I(第一象限),其餘類推。第四行為0~9十個數字鍵。�
3 控制系統的軟體設計�
軟體採用模塊化設計。包括主程序、數據輸入、輸出、定時、插補運算和檢測模塊等,各個模塊各司其責,由主程序來調用和協調。平台的升降和激光功率的調整在每插補完一步後進行判斷。主程序框圖如圖4所示。
4 結束語�
①本控制系統設計方便、靈活,具有可擴充能力,如有需要,可在P1口擴展監控電路,包括聲光報警和防止程序「跑飛」等監控模塊。�
②本系統巧妙地選用一片容量為8k的E2PROM2864作為數據存貯器和程序存貯器,系統結構簡單、優化,運行可靠。�
③系統功能齊全,根據工件平台的需要,恰當地選取兩台步進電機和一台伺服電機拖動平台,真正實現了三維激光切割的自動控制。控制演算法正確,經模擬模擬,系統對工件起伏擾動有很強的抑制能力,激光焦點位置很好地滿足要求。系統具有良好的控制精度。
㈤ 基於滑模控制的四旋翼飛行器位置姿態控制,如何用simulink模擬
哥們那個模擬Aerospace Blockset有專門工具箱。另外你是想用simulink還是模擬過程還是用ode數值法解方程組?
㈥ 想學習自適應控制、滑模控制、模糊控制、魯棒控制,如何打下基石,該看些什麼書
下面我來談談我的看法。
我只是接觸滑動模式控制,我不敢說我說的一定正確,如有錯誤,我希望你能批評我。我認為快速學習的最好方法是找到一個模型,並看到例子來填充知識。在控制方面,控制是可控的。最重要的是,數學基礎要好,這基本上是一個公式推導的能力,有點耐心。
讓每一次學習的反饋都變短,合理利用自己的時間會很順利。說句話,我也不是什麼都懂,我也不是大神,加油。有什麼不對,或彎路,也希望路過的大神指出,我將試著改正的。good good study ,day day up。另外,不知你是做理論還是應用,雖然你經常在論文中看到各種演算法,但實際真正應用的不多。
㈦ 變頻器的控制方式
變頻器中常用的控制方式
2.1 非智能控制方式
在交流變頻器中使用的非智能控制方式有V/f協調控制、轉差頻率控制、矢量控制、直接轉矩控制等。
(1) V/f控制
V/f控制是為了得到理想的轉矩-速度特性,基於在改變電源頻率進行調速的同時,又要保證電動機的磁通不變的思想而提出的,通用型變頻器基本上都採用這種控制方式。V/f控制變頻器結構非常簡單,但是這種變頻器採用開環控制方式,不能達到較高的控制性能,而且,在低頻時,必須進行轉矩補償,以改變低頻轉矩特性。
(2) 轉差頻率控制
轉差頻率控制是一種直接控制轉矩的控制方式,它是在V/f控制的基礎上,按照知道非同步電動機的實際轉速對應的電源頻率,並根據希望得到的轉矩來調節變頻器的輸出頻率,就可以使電動機具有對應的輸出轉矩。這種控制方式,在控制系統中需要安裝速度感測器,有時還加有電流反饋,對頻率和電流進行控制,因此,這是一種閉環控制方式,可以使變頻器具有良好的穩定性,並對急速的加減速和負載變動有良好的響應特性。
(3) 矢量控制
矢量控制是通過矢量坐標電路控制電動機定子電流的大小和相位,以達到對電動機在d、q、0坐標軸系中的勵磁電流和轉矩電流分別進行控制,進而達到控制電動機轉矩的目的。通過控制各矢量的作用順序和時間以及零矢量的作用時間,又可以形成各種PWM波,達到各種不同的控制目的。例如形成開關次數最少的PWM波以減少開關損耗。目前在變頻器中實際應用的矢量控制方式主要有基於轉差頻率控制的矢量控制方式和無速度感測器的矢量控制方式兩種。
基於轉差頻率的矢量控制方式與轉差頻率控制方式兩者的定常特性一致,但是基於轉差頻率的矢量控制還要經過坐標變換對電動機定子電流的相位進行控制,使之滿足一定的條件,以消除轉矩電流過渡過程中的波動。因此,基於轉差頻率的矢量控制方式比轉差頻率控制方式在輸出特性方面能得到很大的改善。但是,這種控制方式屬於閉環控制方式,需要在電動機上安裝速度感測器,因此,應用范圍受到限制。
無速度感測器矢量控制是通過坐標變換處理分別對勵磁電流和轉矩電流進行控制,然後通過控制電動機定子繞組上的電壓、電流辨識轉速以達到控制勵磁電流和轉矩電流的目的。這種控制方式調速范圍寬,啟動轉矩大,工作可靠,操作方便,但計算比較復雜,一般需要專門的處理器來進行計算,因此,實時性不是太理想,控制精度受到計算精度的影響。
(4) 直接轉矩控制
直接轉矩控制是利用空間矢量坐標的概念,在定子坐標系下分析交流電動機的數學模型,控制電動機的磁鏈和轉矩,通過檢測定子電阻來達到觀測定子磁鏈的目的,因此省去了矢量控制等復雜的變換計算,系統直觀、簡潔,計算速度和精度都比矢量控制方式有所提高。即使在開環的狀態下,也能輸出100%的額定轉矩,對於多拖動具有負荷平衡功能。
(5) 最優控制
最優控制在實際中的應用根據要求的不同而有所不同,可以根據最優控制的理論對某一個控制要求進行個別參數的最優化。例如在高壓變頻器的控制應用中,就成功的採用了時間分段控制和相位平移控制兩種策略,以實現一定條件下的電壓最優波形。
(6)其他非智能控制方式
在實際應用中,還有一些非智能控制方式在變頻器的控制中得以實現,例如自適應控制、滑模變結構控制、差頻控制、環流控制、頻率控制等。
2.2 智能控制方式
智能控制方式主要有神經網路控制、模糊控制、專家系統、學習控制等。在變頻器的控制中採用智能控制方式在具體應用中有一些成功的範例。
(1) 神經網路控制
神經網路控制方式應用在變頻器的控制中,一般是進行比較復雜的系統控制,這時對於系統的模型了解甚少,因此神經網路既要完成系統辨識的功能,又要進行控制。而且神經網路控制方式可以同時控制多個變頻器,因此在多個變頻器級聯時進行控制比較適合。但是神經網路的層數太多或者演算法過於復雜都會在具體應用中帶來不少實際困難。
(2) 模糊控制
模糊控制演算法用於控制變頻器的電壓和頻率,使電動機的升速時間得到控制,以避免升速過快對電機使用壽命的影響以及升速過慢影響工作效率。模糊控制的關鍵在於論域、隸屬度以及模糊級別的劃分,這種控制方式尤其適用於多輸入單輸出的控制系統。
(3) 專家系統
專家系統是利用所謂「專家」的經驗進行控制的一種控制方式,因此,專家系統中一般要建立一個專家庫,存放一定的專家信息,另外還要有推理機制,以便於根據已知信息尋求理想的控制結果。專家庫與推理機制的設計是尤為重要的,關系著專家系統控制的優劣。應用專家系統既可以控制變頻器的電壓,又可以控制其電流。
(4) 學習控制
學習控制主要是用於重復性的輸入,而規則的PWM信號(例如中心調制PWM)恰好滿足這個條件,因此學習控制也可用於變頻器的控制中。學習控制不需要了解太多的系統信息,但是需要1~2個學習周期,因此快速性相對較差,而且,學習控制的演算法中有時需要實現超前環節,這用模擬器件是無法實現的,同時,學習控制還涉及到一個穩定性的問題,在應用時要特別注意。
㈧ 滑模控制的基本原理
滑模變結構控制的原理,是根據系統所期望的動態特性來設計系統的切換超平面,通過滑動模態控制器使系統狀態從超平面之外向切換超平面收束。系統一旦到達切換超平面,控製作用將保證系統沿切換超平面到達系統原點,這一沿切換超平面向原點滑動的過程稱為滑模控制。由於系統的特性和參數只取決於設計的切換超平面而與外界干擾沒有關系,所以滑模變結構控制具有很強的魯棒性。超平面的設計方法有極點配置,特徵向量配置設計法,最優化設計方法等,所設計的切換超平面需滿足達到條件,即系統在滑模平面後將保持在該平面的條件。控制器的設計有固定順序控制器設計、自由順序控制器設計和最終滑動控制器設計等設計方法[1]。現在以N維狀態空間模型為例,採用極點配置方法得到M(N<M)維切換超平面,控制器採用固定順序控制器的設計方式,首先控制器控制任意點到Q1超平面(M維)形成M-1階滑動模態,系統到達Q1超平面後由於該平面的達到條件而保持在該超平面上所以後面的超平面將是該超平面的子集;然後控制器採用Q1對應的控制規則驅動到Q1與Q2交接的Q12平面(M-1維)得到M-2滑動模態,然後在Q12對應的控制規則驅動下到Q12與Q3交接的Q123平面(M-2維),依次到Q123..m平面,得到最終的滑模,系統在將在達到條件下保持在該平面,使系統得到期望的性能。
㈨ 變結構控制與魯棒控制對於系統模型和不確定性有哪些異同
遼寧石油化工大學碩士學位論文 I 滑模預測控制演算法及應用研究 摘要 滑模變結構控制是一種非線性控制方法,對系統的參數變化和 擾動具有完全的自適應性。尤其對於模型不確定的系統,具有較好 的穩定性和魯棒性。然而,滑模控制在切換面上存在著「抖振」。 近年來,為了改進滑模變結構控制的缺點,使其能夠更多地應用於 實際生產中,越來越多的學者將滑模變結構控制理論與其他控制理 論相結合。 主動型磁懸浮軸承是一個典型的機電一體化系統,其本質是強 烈的非線性。磁軸承系統往往被應用於嘈雜的工業環境中,外界對 系統的干擾很多,不確定性很大。因此,合理的設計控制器對磁懸 浮軸承來說變的十分重要。 本文針對離散變結構控制理論研究的現狀,將預測控制的思想 引入到離散變結構中,並以主動型磁懸浮軸承系統為控制對象,著 重研究了以下內容: 首先,針對傳統離散變結構趨近律控制方法具有抖振嚴重的缺 陷,提出了一種新的離散趨近律,證明了該趨近律的收斂性。通過 模擬表明了該趨近律對於確定性系統具有強抖振消弱能力和魯棒 性。對於不確定性離散系統,引入了干擾觀測器與本文提出的趨近 律相結合設計變結構控制器,證明了該控制器是穩定的,模擬驗證 了該控制器具有良好的控制性能,能有效地抑制不確定因素帶來的 抖振。 其次,為了提高控制器的快速跟蹤性能和抗擾性能,消除不確 定因素的影響,本文將預測控制的思想引入到滑模變結構中,給出 了滑模預測控制器的設計方法,並對其參考軌跡進行了改進,通過 模擬驗證了該方案可以有效減弱抖動對系統的不利影響,同時對系 統參數變化和阻力擾動具有很強的魯棒性。 遼寧石油化工大學碩士學位論文 II 最後,分析了磁軸承系統的結構和工作原理,在平衡點附近建 立了單自由度轉子的傳遞函數模型。運用本文給出的控制演算法對系 統模型進行模擬實驗,模擬結果表明該方法具有快速精確的跟蹤性 能,實現了對磁懸浮軸承的穩定控制。 關鍵詞: 離散變結構,滑模預測控制,抖振抑制,趨近律設計,主動型 磁懸浮軸承 妖孽只是一人笑 一級(20) 網路特權 個人中心 私信(0) 下載客戶端 網路首頁 新聞網頁貼吧知道音樂圖片視頻地圖網路文庫 首頁 分類 教育文庫 個人認證 機構專區 會議中心 開放平台 我的文庫 網路文庫 教育專區 高等教育 工學 上傳文檔 文檔貢獻者 woshinigulasi 貢獻於2012-05-02 相關文檔推薦 一種基於滑模的廣義預測... 暫無評價 5頁 ¥2.00 第02章 滑模變結構控制基... 27頁 免費 滑模變結構控制及應用 5頁 免費 一種基於滑模的自適應預... 暫無評價 4頁 ¥2.00 喜歡此文檔的還喜歡 DSP的伺服電機滑模控制方... 79頁 1下載券 滑模控制 6頁 免費 第02章 滑模變結構控制基... 27頁 免費 第03章 連續時間系統滑模... 32頁 免費 滑模變結構控制理論進展... 8頁 免費 如要投訴違規內容,請到網路文庫投訴中心;如要提出功能問題或意見建議,請點擊此處進行反饋。 滑模預測控制 (8人評價)280人閱讀21次下載舉報文檔 遼寧石油化工大學碩士學位論文 17 其 中 T 為 采 樣 時 間 。 由 上 式 可 知 : , ) ( 1 k s T qT p ε − − = 。 ) ( ) 1 ( k s k s p + == 針對上式,分以下三種情況進行討論: (1).當 時,有 qT T k s − > 2 ) ( ε ,即 : , (2.27) T qT T qT p ε ε ) 2 ( 1 − − − > 1 − > p 則有 , , 是遞減的。 1 < p ) ( ) 1 ( k s k s < + ) ( k s (2).當 時,有 qT T k s − < 2 ) ( ε ,即: , (2.28) T qT T qT p ε ε ) 2 ( 1 − − − < 1 − < p 則有 , , 是遞增的。 1 > p ) ( ) 1 ( k s k s > + ) ( k s (3).當 時,有 qT T k s − = 2 ) ( ε ,即: , (2.29) T qT T qT p ε ε ) 2 ( 1 − − − = 1 − = p 則有 , , 進入振盪狀態。 1 = p ) ( ) 1 ( k s k s = + ) ( k s 由上述分析可知, 遞減的充分條件為: , 在滑模運動過程中, ) ( k s qT T k s − > 2 ) ( ε 的值總是無限趨近於 ,而一旦有 , 系統即進入等幅振 ) ( k s qT T − 2 ε qT T k s − = 2 ) ( ε 盪的穩定狀態。對於任意初始值 ,當 時,有 ,因 0 ) 0 ( ≠ s ∞ → k qT T k s − → 2 ) ( ε 此,當 時,滑模運動的穩態振盪幅度為: ,可見, 的值 ∞ → k qT T h − = 2 ε ) ( k s 完全由 , , 的值決定,只有當 趨近於零時,才可能有 趨於零,即 ε q T T ε ) ( k s 系統運動最終趨於原點。但由於 是常數,從理論上講 不能為零,系統 T ε ) ( k s 遼寧石油化工大學碩士學位論文 18 運動永遠無法趨於原點。並且如果 比較小,就需很長的時間到達切換面,影 ε 響了系統的快速性。為解決指數趨近律的問題,這里將冪次趨近律和指數趨近 律相結合,給出如下改進的冪指數趨近律: , (2.30) )) ( sgn( ) ( ) ( ) 1 ( ) 1 ( k s k s T k s qT k s α β − − = + 1 0 α > > 其中 ,由趨近律(2.30)設計變結構控制器得: (2.31) ))) ( sgn( ) ( ) ( ) 1 ( ) ( ( ) ( ) ( 1 k s k s T k s qT k CGx CL k u α β − − + − = − 定理2.1 對於確定性離散系統,利用改進的冪指數趨近律設計的變結構控制 律,可保證所得閉環系統運動最終收斂於原點。 證明:由式(2.30)有 )) ( sgn( ) ( ) ( ) 1 ( ) 1 ( k s k s T k s qT k s α β − − = + ) ( ) ( ) ) ( ) ( ) 1 (( k ps k s k s k s T qT = − − = α β ,只有當 ,即 時, 才是收斂 ) ( ) ( ) 1 ( k s k s T qT p α β − − = 1 < p qT T k s k s − > 2 ) ( ) ( β α ) ( k s 的。當 時,有 ,系統呈等幅振盪狀態。但與指 qT T k s k s − = 2 ) ( ) ( β α ) ( ) 1 ( k s k s − = + 數趨近律(2.19)不同的是,這里 不是常數,而是一個時變的變數。 α β ε ) ( k s = 隨著 ,切換區的厚度也在不斷變薄,從而在原點附近形成一個近似扇 0 ) ( → k s 形的切換區,這就使得趨近律(2.30)可以保證系統運動最終到達原點。這里合 適的選取β的值,可保證系統快速穩定趨近於原點。為了進一步減少系統的抖 振,用飽和函數代替理想滑動模態中的符號函數。即在理想滑動模態下引入了 准滑動模態和邊界層,於是,趨近律(2.30)變為: (2.32) sats k s T k s qT k s α β ) ( ) ( ) 1 ( ) 1 ( − − = + 其中 , (2.33) ⎪ ⎩ ⎪ ⎨ ⎧ ∆ − < − ∆ ≤ ∆ > = ) ( 1 ) ( ) ( ) ( 1 k s k s k Ls k s sats ∆ = / 1 L 這里邊界層的設計也是非常重要的。 因為滑動模態控制靈活性體現在邊界 層內,邊界層的設計本身對抖振的影響也比較大,邊界層厚度越小,控制效果 就越好,但隨之產生抖振就比較大。反之,邊界層厚度越大,抖振越小,但是 遼寧石油化工大學碩士學位論文 19 控制效果就明顯變差,所以只有選擇合適的邊界層才可以有效的抑制抖振。對 於以上的邊界層做進一步的改進,使之變成一個可調整邊界層,這樣可以使其 既能抑制抖振,又能提高系統的控制質量。對上述公式有以下的修正:
㈩ 模糊控制、PID控制、自適應控制、H控制和滑模控制分別屬於什麼控制
PID控制
要看是哪種,如果是經典PID那就是PID,不屬於最優或智能。還有
模糊PID
、自適應PID等,它們的分類就取決於前面那個詞兒了。
模糊控制
和
滑模控制
屬於智能控制,
自適應控制
和H控制屬於
最優控制
。
所謂最優控制,就是控制問題最後歸結為求解一個性能指標J,使得性能指標最小的情況下得出所要的
控制律
u。自適應的一般思路是比較模型輸出和系統的實際輸出,求解一個優化問題使得兩者的偏差最小,這樣模型就能反映系統的實際狀態,然後根據這個模型就可以計算相應的控制律u了。自適應就是模型不斷適應實際系統,然後根據模型計算需要的東西就可以了。H控制是假定系統有參數
攝動
的情況下
設計控制
律,依然最後歸結為某個性能指標J。
模糊控制和滑模控制都是不需要
系統模型
的,模糊控制根據系統的實際反映劃分
隸屬度函數
,滑模控制是通過改變系統的結構(通過控制器)使其趨於想要的目標。
不太精確的說,你可以按照是否需要模型來劃分,一般不用模型的控制方式基本都是智能控制一類。需要模型的一類基本都是最優控制,其實還是因為最優控制的性能指標J依賴於模型,要想利用
黎卡提方程
以及其他
極點配置
等現成方法必須要知道系統的模型才可以。可參考
線性系統理論
。