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气动系统具有许多显著的优点,在工业自动化中得到愈来愈广泛的应用。气动比例位置控制系统由于其价廉、简单、抗污染能力强,已成为气动伺服技术中的重要课题。但是由于气体的压缩性、系统的非线性等因素的影响,使得应用传统的控制方法控制气动比例位置控制系统难以获得满意的性能,因此本文将滑模变结构控制方法引入到气动位置伺服系统中进行研究,所做的工作如下:论文在推导出气动位置伺服系统的数学模型的基础上,采用定位辨识法建立了不同工况下系统的试验模型,为后面的控制策略设计提供依据。
针对滑模控制方法存在“抖振”的缺点,本文研究了采用饱和度函数代替符号函数的方法来抑制抖振,并将该方法应用到气动位置伺服系统中。仿真和试验结果表明:抖振得到了一定程度的削弱,该方法与PID相比具有鲁棒性好和响应速度快的特点,并在很大程度上克服了死区非线性对系统性能的影响,验证了该控制策略的有效性。
最后,本文进一步将RBF整定PID控制与滑模控制相结合,控制气动位置伺服系统。仿真和试验研究表明:RBF整定PID滑模控制不仅能抑制高频抖振,对模型的不确定性和外部干扰亦具有较强的鲁棒性,且能获得令人满意的跟踪精度。与一般的变结构控制相比,鲁棒性更强。