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[1]方世鹏,胡昌华,扈晓翔,等. 摆动喷管电动伺服系统复合控制方法[J].电机与控制学报,2018,22(04):113-120.[doi:10.15938/j.emc.2018.04.015]
 FANG Shi-peng,HU Chang-hua,HU Xiao-xiang,et al. Composite control method for motor servo systems of gimbaled nozzle[J].,2018,22(04):113-120.[doi:10.15938/j.emc.2018.04.015]
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 摆动喷管电动伺服系统复合控制方法(PDF)
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《电机与控制学报》[ISSN:1007-449X/CN:23-1 408/TM]

卷:
22
期数:
2018年04
页码:
113-120
栏目:
出版日期:
2018-07-01

文章信息/Info

Title:
 Composite control method for motor servo systems of gimbaled nozzle
作者:
 方世鹏1 胡昌华1 扈晓翔1 武志辉2
 ( 1. 火箭军工程大学 控制工程系,陕西 西安 710025; 2. 哈尔滨理工大学 理学院,黑龙江 哈尔滨 150080)
Author(s):
 FANG Shi-peng1 HU Chang-hua1 HU Xiao-xiang1 WU Zhi- hui2
( 1. Department of Control Engineering,Hi-Tech Institute of Xi’an,Xi’an 710025,China;2. School of Applied Science,Harbin University of Science and Technology,Harbin 150080,China)
关键词:
 摆动喷管 永磁同步电机 负载建模 自适应滑模 反步法
Keywords:
gimbaled nozzle permanent magnet synchronous motor load modeling adaptive slidingmode control backstepping
分类号:
TP 29
DOI:
10.15938/j.emc.2018.04.015
文献标志码:
A
摘要:
 针对飞行器摆动喷管电动伺服系统在低气压高温升条件下的控制问题,提出一种复合控制方法。基于 Lu Gre 模型对伺服系统的复杂负载力矩进行建模,利用状态观测器和两个 dual 观测器推导出负载力矩参数自适应律,以期实现对负载力矩随外界条件变化时的拟合。采用自适应反步终端滑模算法,负载力矩估计值进行虚拟力矩补偿,同时解决控制电压与力矩干扰之间不匹配、电机电压扰动及参数变化的问题,理论分析证明所提控制算法对于匹配及非匹配不确定性都具备鲁棒性,能够保证跟踪误差最终一致有界。最后通过仿真及实验,验证了所提方法的有效性。
Abstract:
 A composite control method is proposed for the high precision position control of motor servosystems of aircraft gimbaled nozzle. The complicate load was modeled based on the Lu Gre model. By u-sing a state observer and two dual observers,the adaptive law of load model parameters was derived in or-der to approximate the real load which was changed with the change of working condition. The estimationof load torque was to compensate the virtual torque. The control input voltages were obtained through theadaptive backstepping terminal sliding mode control method with the virtual torque. The mismatch be-tween the control voltages and torque disturbance,the voltage disturbance and the parameter variation ofthe motor were disposed b the proposed control method. The theoretical analysis proves that the proposedcontrol algorithm is robust to the matched and unmatched uncertainties. The uniformly ultimately boundedconvergence of tracking error can be guaranteed. Finally,simulations and experiments verify the effec-tiveness of the proposed method.

参考文献/References:

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备注/Memo

备注/Memo:
 收稿日期: 2016 - 05 - 19
基金项目: 国家自然科学基金( 61573365) ; 国家自然科学基金青年基金( 61304001)
作者简介: 方世鹏( 1984—) ,男,博士,研究方向为电动伺服系统控制;
胡昌华( 1965—) ,男,教授,博士生导师,长江学者,研究方向为故障诊断、寿命预测;
扈晓翔( 1983—) ,男,博士,研究方向为非线性控制;
武志辉( 1982—) ,男,讲师,研究方向为非参数估计与优化研究。
更新日期/Last Update: 2018-07-02