引用本文:方一鸣,许衍泽,李建雄.具有输入饱和的电液伺服位置系统自适应动态面控制[J].控制理论与应用,2014,31(4):511~518.[点击复制]
FANG Yi-ming,XU Yan-ze,LI Jian-xiong.Adaptive dynamic surface control for electro-hydraulic servo position system with input saturation[J].Control Theory and Technology,2014,31(4):511~518.[点击复制]
具有输入饱和的电液伺服位置系统自适应动态面控制
Adaptive dynamic surface control for electro-hydraulic servo position system with input saturation
摘要点击 2837  全文点击 1884  投稿时间:2013-07-24  修订日期:2013-11-08
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DOI编号  10.7641/CTA.2014.30778
  2014,31(4):511-518
中文关键词  电液伺服位置系统  饱和  动态面控制  Nussbaum函数  自适应控制
英文关键词  electro-hydraulic servo position system  saturation  dynamic surface control  Nussbaum function  adaptive control
基金项目  国家自然科学基金资助项目(61074099); 秦皇岛市科学技术研究与发展计划资助项目(2012021A006); 河北省高等学校创新团队领军人才培育计划资助项目(LJRC013).
作者单位E-mail
方一鸣* 燕山大学 工业计算机控制工程河北省重点实验室
国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心 
fyming@ysu.edu.cn 
许衍泽 燕山大学 工业计算机控制工程河北省重点实验室  
李建雄 燕山大学 工业计算机控制工程河北省重点实验室
国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心, 河北秦皇岛066004) 
 
中文摘要
      针对具有非线性、参数不确定性及输入饱和问题的电液伺服位置系统, 提出了一种自适应动态面控制器的设计方法. 该方法充分考虑饱和特性, 利用双曲正切函数和辅助控制信号对系统非线性模型进行等价变换, 进而采用动态面方法设计抗饱和控制器. 设计过程中引入Nussbaum函数, 以补偿输入饱和引起的非线性项. 通过构造合适的Lyapunov函数, 证明闭环系统的所有信号一致最终有界. 仿真结果表明, 所设计的控制器具有良好的跟踪效果, 并有效地削弱了输入饱和对系统造成的不良影响.
英文摘要
      A controller design method based on adaptive dynamic surface is proposed for electro-hydraulic servo position system containing nonlinearity, parameter uncertainties and input saturation problem. Taking the saturation characteristic into account sufficiently, we use a hyperbolic tangent function and an auxiliary control signal to achieve equivalent transformation of the nonlinear model. The anti-windup controller is thus obtained by using dynamic surface method. In the design process, a Nussbaum function is introduced to compensate for the nonlinear term arising from the input saturation. It is proved by constructing appropriate Lyapunov function that all the signals in the closed-loop system are uniformly ultimately bounded. The simulation results show that the designed controller works with good tracking effect and reduces the adverse effects caused by input saturation effectively.