不确定电液伺服系统的时变输出约束自适应滤波控制

作     者：潘昌忠 何广 李智靖 周兰 熊培银 PAN Changzhong;HE Guang;LI Zhijing;ZHOU Lan;XIONG Peiyin

作者机构：湖南科技大学信息与电气工程学院湘潭411100 

出 版 物：《北京航空航天大学学报》 (Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics)

年 卷 期：2024年第50卷第6期

页      面：1819-1828页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 0835[工学-软件工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金(62173138) 湖南省自然科学基金(2022JJ30263,2023JJ40286) 湖南省教育厅科研项目(20A186,21C0329) 

主　　题：电液伺服系统 时变障碍Lyapunov函数 径向基函数神经网络 指令滤波 误差补偿 反步法 

摘      要：针对电液伺服系统位置跟踪控制中存在的输出约束和不确定性问题,提出一种基于正切型时变障碍Lyapunov函数的输出约束自适应滤波控制方法。构造具有时变约束边界的正切型时变障碍Lyapunov函数,通过时变边界函数的参数设置,使系统输出具有较好的瞬态和稳态性能;设计径向基函数(RBF)神经网络及权重自适应学习律,在线逼近由模型不确定性和未知干扰组成的复合干扰,并将逼近值用于反馈控制;采用二阶指令滤波反步法设计状态反馈控制律和误差补偿机制,避免反步设计中“计算爆炸的问题,同时消除滤波误差,提高系统位置跟踪精度;依据Lyapunov稳定性理论证明闭环系统中所有误差信号的收敛性。仿真结果表明:系统的稳态误差在所提方法下约为3.48×10^(-8)m,相比于其他控制方法,跟踪误差始终约束在时变的约束边界内,跟踪精度和控制性能均得到提升。