基于LuGre模型的伺服转台自适应反演滑模控制.pdf

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1、第35卷第7期四川兵工学报2014年7月【信息科学与控su-r程】doi：10．11809／scbgxb2014．07．022基于LuGre模型的伺服转台自适应反演滑模控制丛中旖(北海舰队，山东青岛266071)摘要：为降低摩擦力矩对机电伺服转台控制精度的影响，提出了自适应反演滑模控制方法；分析了伺服系统的原理，并应用LuGre模型对摩擦力矩进行了建模；在此基础上结合滑模控制和反演法，提出了自适应反演滑模控制(AB—SM)算法；将ABSM控制器与原有的PID控制器进行了仿真对比实验。结果表明：所设计的控制

2、器增强了系统的鲁棒性，大幅提高了控制精度。关键词：反演滑模控制；自适应；伺服平台；摩擦力矩本文引用格式：丛中旖．基于LuGre模型的伺服转台自适应反演滑模控制[J]．四川兵工学报，2014(7)：75—78．中图分类号：TP29文献标识码：A文章编号：1006—0707(2014)07—0075—04AdaptiveBacksteppingSlidingModeControlofServoTurntableBasedonLuGreModelCONGZhong—yi(NoahSeaFleet，Qingdao

3、266071，China)Abstract：ThefrictiontorquehasseriousinfluenceovercontrolaccuracyO±electromechanicalservoturnta—ble．Inresponsetothisdefect，anadaptivebacksteppingslidingmodecontrolmethodwasproposed．First—ly，theprincipleofservosystemwasanalyzed，andthefrictionmo

4、delwassetupaccordingtoLuGremod—e1．Then，theslidingmodecontrolandbacksteppingalgorithmwerecombinedtodesignadaptivebackstep-pingslidingmode(ABSM)controller．Finally，simulationexperimentswerefinishedtocomparecontrolperformanceofABSMcontrollerandPIDcontroller．T

5、hesimulationresultsshowthat，comparedwiththecontrolaccuracyofthePIDcontroller，ABSMcontrollerenhancestherobustnessofsystem，andapprovescontrolaccuracyofservoturntableevidently．Keywords：backsteppingslidingmodecontrol；adaptive；servoturntable；frictiontorqueCita

6、tionformat：CONGZhong—yi．AdaptiveBacksteppingSlidingModeControlofServoTurntableBasedonLuGreModel『J]．JournalofSichuanOrdnance，2014(7)：75—78．机电伺服系统不可避免地要受到摩擦环节的干扰，尤其现象，与真实的摩擦现象更为接近，其应用也最为广泛。是在高精度、超低速伺服系统中，由于非线性摩擦环节的在解决高精度伺服控制的问题时，需要综合考虑控制系统的存在，使系统的动态性能受到很大程度

7、的影响。因此，建立控制精度和鲁棒性能，即针对工程中被控对象参数和扰动的摩擦模型并在此基础上设计补偿摩擦扰动的控制方法就显时变性，采用控制算法抑制主要扰动量，保证系统的控制精得尤为重要。常用的摩擦模型有Coulomb模型、Reynold模度。因此，滑模控制算法由于算法简单、鲁棒性好和可靠性型、Stribeck模型等静态模型和Dahl模型、LuGre模型，Leu—高，得到广泛应用。然而，滑模控制在本质上的不连续veil模型等动态模型。其中，LuGre模型涵盖库伦摩擦、粘开关特性将会引起系统的抖振，成为了滑模控

8、制在实际系统性摩擦、预滑动、可变静摩擦力、Stribeck摩擦和摩擦滞后等中应用的障碍。近年来，国内外针对削弱滑模控制中的抖振收稿日期：2014—0l一27作者简介：丛中旖(1963一)，男，高级工程师，主要从事雷达总体技术研究。76四川兵工学报http：／／scbg．qks．cqut．edu．cn／问题进行大量研究，许多学者都从不同的角度提出了解决方rl一2法。其中，采用反演法改善滑模控制器性能成为了一个重要一的研究方向”。