0 introduction
système de cricket est un système non linéaire multivariables, sous-actionné , depuis le début des années 1980, le cricket et le système intuitif en raison de la simplicité de la structure des résultats, est largement utilisé dans divers types d'algorithmes de contrôle des performances vérification, a attiré une large attention à la maison et à l'étranger . Pendant le suivi de la piste désirée, la condition de contrôle du système de cricket de nombreux facteurs de confusion. Diverses incertitudes existent perturbations extérieures afin que le contrôle devient très complexe, il apporte aussi beaucoup de difficultés à système avec précision le modèle, un simple linéaire difficile d'atteindre les exigences souhaitées . conception du contrôleur de système de cricket devient un enjeu clé, une série d'algorithmes ont été proposés pour supprimer l'influence de la non-linéaire, couplage fort et de l'incertitude sur les performances du système, commande robuste , le contrôle du mode de glissement et auto commande d'adaptation et analogues, ont augmenté la vitesse de la précision de la réponse et de contrôle dans une certaine mesure.
Coulissante théorie de commande de mode comme le contrôle d'une stratégie de contrôle spécial non linéaire, en fonction de l'état actuel du système, le système de commande selon une trajectoire prédéterminée état . De tels paramètres de conception du mode de glissement du système et l'interférence extérieure a une bonne robustesse. Et parce que l'algorithme est relativement simple, relativement facile à mettre en uvre dans le processus d'ingénierie, et est largement utilisé dans les appareils de terrain réels. Cependant, les caractéristiques de commutation de la structure variable de système conduira à un problème bavardage solide à haute fréquence réelle . Ce bavardage à haute fréquence porterait atteinte à la stabilité de la précision de contrôle, le système affecte le système. Pour résoudre ce problème, le document a porté sur le contrôle du mode de glissement floue, pour atteindre les paramètres d'exposant de la loi en réglant l'algorithme flou, un contrôleur de mode de glissement floue est conçu. Document de liaison de paramètres d'incertitude, de la structure variable de système de commande adaptative, de sorte que le système reste le signal borné. Document atteindre la méthode de commande de mode de glissement droit et un document Mode Control sont utilisés pour éviter phénomène bavardant se produit dans une certaine mesure. Cependant, ces méthodes ne sont pas d'interférence externes et des incertitudes dans le système de compte.
Dans cet article, le cricket systèmes multivariables vulnérables aux incertitudes causées par l'impact est difficile à contrôler la conception, la faible robustesse du problème, un mode de glissement adaptatif d'inversion de surface de contrôle dynamique. Au cours des inverseurs de poussée, lorsque l'on considère la restriction mutuelle de la conception de la somme de contrôle pour chaque étape, de sorte que le système répond à la stabilité de Lyapunov sur la base globale asymptotique, en combinant une technique de mode de coulissement adaptatif et un algorithme dynamique, à la valeur de perturbation externe estimation, nous avons conçu une nouvelle fonction de commutation. Cette méthode est pas sensible aux incertitudes dans l'erreur de modélisation, des interférences et similaires, ayant une bonne capacité d'adaptation et de robustesse.
la structure principale du système de cricket se compose de deux moteurs à courant continu, plaque à billes, des granulés, des caméras, des machines industrielles et d'autres pièces. IPC lecteur de panneau intérieur de deux moteurs à courant continu sont direction commandés disque de levage axe x et la direction d'axe y d'une bille, le mouvement de la balle des pastilles de plateau de disque position réglable, de façon à réaliser un suivi de trajectoire souhaitée. Au-dessus du système de vision de la caméra de disques à billes conjointement avec les informations d'image de la position de la balle collection à temps réel. En comparant les informations de localisation, ajustement rapide de la position de la balle, suivi complet.
Dans lequel la partie de mécanisme cinétique en raison de la grande performance de contrôle d'erreur mécanique et les conditions d'interférences complexes, le cricket suivi précis et la performance rejet des perturbations des exigences élevées sur le système. Peut effectivement améliorer la dynamique de performance mécanisme de contrôle du système de cricket, il a un effet décisif sur la performance globale du système de contrôle de cricket. Pour faciliter la modélisation dynamique et analyse pour le mécanisme de la dynamique du système de cricket, considérer le scénario suivant:
(1) Dans tous les cas, la bille et la plaque de contact;
(2) sans tenir compte de la surface de la plaque et l'angle de rotation de restriction;
(3) aucune plaque coulissante et la balle est mise en rotation autour de son axe central vertical;
(4) autour de son point de plaque de support symétrique dans les directions d'axe x et d'axe y.
Cricket système de coordonnées de système établi représenté sur la figure 1, la référence , en liaison avec les hypothèses ci-dessus, l'analyse cinétique sur la base de l'équation de Lagrange d'état pour établir la cinétique de cricket système mécanique comme suit:
Supposons terme couplage entre l'axe x et l'axe y est suffisamment petit, le système peut le cricket axe x et l'axe y de découplage de deux sous-systèmes identiques. Les incertitudes du système et la quantité de couplage est fixé à d, l'équation d'état du sous-système de formule (2) pour l'axe des x est:
Voir le tableau 1 pour chaque paramètre.
2 Dynamic Mode Controller coulissant Adaptive Inversion
Procédé de commande de glissement du mode d'obtention d'une large gamme d'applications dans le traitement et le contrôle des systèmes non linéaires. Cependant, la présence d'une commande de mode de coulissement classique « claquant » problème inévitable. Comme une méthode efficace d'annulation « de tremblement », la commande de mode de coulissement dynamique est appliqué à un système non linéaire du robot mobile, manipulateur, le bras de robot, et analogues. Dessous en utilisant le procédé d'inversion basée sur la théorie de commande de mode de glissement dynamique, technique d'adaptation combinée, la conception du contrôleur, | (D est l'interférence limite supérieure) D | di (t, x).
Étape 1 de sorte que le signal d'instruction est une fonction continue x1, (4) un premier équations de type de couplage, la surface d'erreur système est défini e1 = x1-X1D. fonction Lyapunov Présélectionné par rapport au temps de donner:
formule variable de commande virtuelle x2 (5), les constantes de consigne c1 est un nombre réel positif, la loi de commande de rétroaction est conçu pour:
3 La simulation et l'analyse
3.1 Simulation d'expériences
Précision de réglage et le temps le fonctionnement de la performance dynamique du dispositif de commande de mode de coulissement Afin de vérifier l'algorithme conçu, respectivement, le cricket système axe x, axe y suivi la conception du modèle. L'environnement de simulation Matlab 2015a, processeur est le processeur Intel Core i5, de la mémoire DDR34 Go, les paramètres de la plate-forme expérimentaux présentés dans le tableau 2.
Les expériences modèles de suivi de formule (24), ce modèle est un point de départ (0, 0), une amplitude de 0,1 m, de façon sinusoïdale dans les axes x et y, respectivement, avec une trajectoire souhaitée, le traçage de la courbe de cosinus.
Considérée séparément dans l'algorithme que nous avons aucune perturbation et la perturbation de la performance de suivi trajectoire souhaitée. Dans les mêmes conditions de perturbation, la trajectoire désirée du mode de glissement dynamique axe x, axe y et le suivi de la trajectoire circulaire, et les procédés décrits ici comme une comparaison expérimentale. Les résultats de la simulation données sont comparées dans le tableau 3.
3.2 Analyse des résultats de simulation
(A) et (b) les résultats de la simulation de. La figure 2 on peut voir d'après la figure 2, lorsque perturbé, le mode de glissement dynamique reflète une certaine robustesse. Par des algorithmes de contraste ici, projetés des limites sur l'algorithme interférence ajouté stratégie d'adaptation, avec de meilleures performances de contrôle en termes de précision et de rapidité de suivi. (B) à partir de la Fig. 3 (a) et. La figure 3, à l'état non perturbé, et en faisant glisser les méthodes de dynamique sont décrits ici permet un suivi efficace de la piste voulue, le procédé décrit ici est de préférence rapide, la précision de suivi est également obtenu dans le effectivement améliorée. Dans la Fig. 4, respectivement, pour différentes situations d'interférence, en utilisant deux types d'algorithme de suivi de trajectoire circulaire, en comparant la précision apparente de la méthode proposée dans le cas où le système d'interférence à l'extérieur, l'interférence peut être efficacement réduite par rapport à la dynamique de glisse dans la précision de contrôle et de la rapidité, il est promu.
4 Conclusion
objet système de cricket de papier, le système de précision de suivi de trajectoire de cricket problème d'interférence aléatoire, une commande de mode de coulissement adaptatif d'inversion dynamique. Application du procédé d'algorithme de commande de mode de coulissement adaptatif pour estimer la limite d'interférence, conçu une nouvelle fonction de commutateur, de résoudre efficacement le problème de claquement du mode classique de glissement, tout en améliorant la vitesse de réponse du système, ce qui réduit l'influence des perturbations extérieures, grandement améliorée la vulnérabilité de leurs systèmes de perturbation non-paramètre, pour assurer la stabilité asymptotique du système dans le sens de Lyapunov. Par comparaison entre la simulation et le mode de glissement dynamique, montre l'efficacité de la méthode. L'étape suivante consiste à mettre l'accent sur la combinaison de l'algorithme d'intelligence en essaim à ajuster le facteur de commande, d'autres études sur l'erreur de couplage entre deux arbres.
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Informations sur l'auteur:
Hao Wei, Zhang Hongli
(École de génie électrique, Université du Xinjiang, Urumqi 830047)
