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专利号: 2018106342104
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 控制;调节
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种迟滞非线性伺服电机系统滑模控制方法,其特征在于,通过如下步骤实现: 1)迟滞非线性伺服电机系统建模:采用Backlish-like模型描述迟滞非线性电机系统的模型为其中, 分别表示伺服电机和负载的角度, 分别表示伺服电机和负载的转动惯量,是伺服电机角速度的系数, 表示迟滞非线性环节,是传递力矩,是输入信号;

将式(1)的模型转化为状态空间模型为其中,

模型中的表达式即为Backlash-like迟滞模型;

2)滑模状态观测器设计:为观测迟滞伺服电机系统未知状态,如电机角速度、负载角速度、迟滞特性等,设计滑模状态观测器如下:其中, 为设计的增益系数,表示期望输出信号,调整增益系数 ,即可让滑模状态观测器观测迟滞伺服电机系统未知状态;

3)扰动估计:

将迟滞伺服电机系统状态空间模型(2)改写为:其中,

将 看作系统扰动,采用切比雪夫神经网络估计未知扰动,定义切比雪夫神经网络如下:其中, 为神经网络权值矩阵,表示估计误差,并且 由切比雪夫多项式确定:;

4)滑模控制器设计:

经过上述迟滞伺服电机系统建模、建立状态空间模型、滑模状态观测器的设计及扰动估计,设计滑模控制器控制该迟滞电机伺服系统,定义误差如下:定义滑模面如下:

其中, 为设计的系数向量,定义

其中, ,

则滑模控制器设计为:

利用滑模控制器,跟踪期望输入,实现迟滞伺服电机系统的精确跟踪控制。