差速驱动AGV建模和轨迹跟踪控制研究
针对应用于工厂物料运输的差速驱动AGV,在实际工作中轨迹跟踪控制将会受外界干扰等因素的影响,提出了一种自适应模糊滑模轨迹跟踪控制律。首先建立了差速驱动AGV的数学模型;然后针对AGV运动学模型设计了Backstep?ping方法控制律,得到虚拟控制速度;针对其动力学模型设计了以力矩为控制输入的自适应模糊滑模控制律,使得其能够对虚拟速度进行跟踪,其中利用模糊系统的万能逼近特性,逼近滑模控制器的切换部分来避免滑模控制的抖振现象;采用Lyapunov稳定性理论分析证明了控制系统的稳定性。最后仿真试验表明了所设计的控制律能有效的跟踪参考轨迹。
自适应模糊滑模控制在火箭炮电液伺服系统中的应用
针对某火箭炮电液位置伺服系统,提出了一种自适应模糊滑模控制方法。为了使等效控制器的设计不依赖于对象的精确数学模型,利用切换函数及其变化率设计了自适应模糊系统来代替等效控制,并且为了解决抖振问题,利用抖振参数和切换函数的绝对值设计了模糊系统动态调节边界层厚度。仿真结果表明,该方法不仅能保证系统的响应速度和控制精度,有效抑制抖振,并且对结构参数不确定性具有很强的鲁棒性。
滑移装载机器人运动控制系统建模与算法研究
针对滑移装载机器人的运动控制问题,首先根据底盘和动臂铲斗的机械结构和运动特性建立运动系统整体的运动学和动力学模型,计算出行走液压马达转角、动臂铲斗油缸位移与位姿之间的函数关系,并建立电液比例控制系统的状态方程。然后根据所建立的模型,引入速度控制器,并采用自适应模糊滑模控制算法消弱外界干扰、参数不确定性等因素引起的误差。仿真实验表明左右驱动轮和动臂铲斗两关节角位移的稳态误差不超过0.012 rad,所设计的控制系统能够快速稳定地跟踪目标轨迹,证明了所建立模型的正确性和相应控制器的有效性。
电液比例阀旁通流量式ECHPS系统设计与试验
针对液压助力转向(HPS)系统无法兼顾低速转向轻便性和高速转向路感的问题,提出了电液比例阀旁通流量式电控液压助力转向(ECHPS)系统。通过试验获得了驾驶员偏好的方向盘转矩,通过仿真得到了典型车速下的等效转向阻力矩。以典型车速和转向盘转矩下的助力油压与特征点助力油压的残差平方和最小为目标函数,对转向系统参数进行了优化,设计了基于驾驶员偏好转矩的随速可变助力特性。通过台架试验验证了可变助力特性设计方法的正确性,制定了基于自适应模糊滑模控制的控制策略,进行了双纽线和高速中间位置小转角转向道路试验。道路试验结果表明:与装备HPS系统的车辆相比,装备ECHPS系统的车辆低速转向轻便性提高了35.3%,高速转向路感提高了52.2%。
泵控缸电液位置伺服系统的自适应模糊滑模控制
针对泵控缸电液位置伺服系统的跟踪控制问题,设计了自适应模糊滑模变结构控制器。为了使等效控制器的设计不依赖于对象的精确数学模型,利用自适应模糊系统代替等效控制器,并且为了消除外界干扰、抑制抖振,利用模糊系统动态调节控制增益。仿真结果表明,该方法能保证系统具有较优的动态响应和稳态控制精度,并且对外界干扰及结构参数不确定性具有很强的鲁棒性。
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