[發(fā)明專利]基于非線性神經網(wǎng)絡的液壓伺服系統(tǒng)MRAC控制方法有效

申請?zhí)枺?/td>	201910810412.4	申請日：	2019-08-29
公開（公告）號：	CN110578737B	公開（公告）日：	2021-04-16
發(fā)明（設計）人：	姚建勇;姚志凱;姚飛宇	申請（專利權）人：	南京理工大學
主分類號：	F15B21/08	分類號：	F15B21/08
代理公司：	南京理工大學專利中心 32203	代理人：	朱沉雁
地址：	210094 江***	國省代碼：	江蘇;32
權利要求書：	查看更多	說明書：	查看更多
摘要：
搜索關鍵詞：	基于非線性神經網(wǎng)絡液壓伺服系統(tǒng) mrac 控制方法
鉆瓜網(wǎng) 技術展會專利詞庫專利權人專利榜在售專利公布日期熱門專利

【說明書】：

本發(fā)明公開了一種基于非線性神經網(wǎng)絡的液壓伺服系統(tǒng)MRAC控制方法，針對液壓伺服系統(tǒng)中的匹配和不匹配干擾以及參數(shù)不確定性，采用非線性神經網(wǎng)絡去逼近與狀態(tài)相關干擾，從而進行前饋補償，同時，為了進一步提高前饋補償?shù)木龋诰€更新與輸入相關的參數(shù)。在理論證明方面，將符號函數(shù)魯棒積分控制策略（RISE）與MRAC結合，通過RISE去抑制神經網(wǎng)絡的逼近誤差，在不利用加速度信號的情況下實現(xiàn)了漸近跟蹤，最后通過實驗驗證了本發(fā)明的效果。

技術領域

本發(fā)明屬于液壓伺服系統(tǒng)技術，具體涉及一種基于非線性神經網(wǎng)絡的液壓伺服系統(tǒng)MRAC控制方法。

背景技術

對于液壓系統(tǒng)的閉環(huán)控制，參數(shù)不確定性和非線性擾動是實現(xiàn)高跟蹤性能的主要障礙。自適應控制是減輕參數(shù)不確定性的不利影響的一種很好的方法，但對非線性干擾幾乎沒有作用。魯棒控制能夠提高具有高增益反饋的非線性干擾的魯棒性，但會導致嚴重的抖動問題。為了提高液壓系統(tǒng)的跟蹤性能，自適應魯棒控制方法(ARC)已應用于液壓系統(tǒng)。然而，當所考慮的系統(tǒng)含有不匹配和/或匹配的非線性干擾時，ARC不能實現(xiàn)漸近跟蹤。基于誤差符號積分魯棒(RISE) 反饋控制方法，基于RISE的自適應控制策略已經針對具有參數(shù)不確定性和非線性擾動的液壓系統(tǒng)進行了研究，并實現(xiàn)了漸近穩(wěn)定性。然而，由于系統(tǒng)中存在高頻動態(tài)等問題，液壓系統(tǒng)并未提倡使用高增益反饋工具。總結來說，現(xiàn)有的液壓系統(tǒng)控制方法的不足之處主要有以下幾點：

一、忽略系統(tǒng)建模不確定性。液壓系統(tǒng)的建模不確定性包括非線性摩擦和未建模干擾等。摩擦是液壓系統(tǒng)阻尼的主要來源之一，摩擦的存在引起的粘滑運動、極限環(huán)振蕩等不利因素對系統(tǒng)的性能有重要的影響。另外，實際的液壓系統(tǒng)都會受到外負載的干擾，若不加以考慮，會惡化系統(tǒng)跟蹤性能；

二、高增益反饋。目前許多控制方法存在高增益反饋的問題，通過提高反饋增益來減小跟蹤誤差。然而由高增益反饋引起的高頻動態(tài)將會影響系統(tǒng)跟蹤性能。

三、測量噪聲。目前許多針對液壓系統(tǒng)的控制方法研究都采用加速度信號，但是加速度信號中包含大量的測量噪聲，這會嚴重影響系統(tǒng)的跟蹤新能。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于非線性神經網(wǎng)絡的液壓伺服系統(tǒng)MRAC控制方法，克服了液壓伺服系統(tǒng)中的匹配和不匹配干擾以及參數(shù)不確定性的問題。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術解決方案為：一種基于非線性神經網(wǎng)絡的液壓伺服系統(tǒng)MRAC控制方法，包括以下步驟：

步驟1、建立液壓伺服系統(tǒng)的數(shù)學模型，轉入步驟2；

步驟2、設計非線性神經網(wǎng)絡，轉入步驟3；

步驟3、設計基于非線性神經網(wǎng)絡的液壓伺服系統(tǒng)MRAC控制器，轉入步驟4；

步驟4、運用李雅普諾夫穩(wěn)定性理論進行穩(wěn)定性證明，并運用中值定理得到液壓伺服系統(tǒng)的半全局漸近穩(wěn)定的結果。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其顯著優(yōu)點是：(1)有效地解決了傳統(tǒng)魯棒積分控制方法存在的高增益反饋的問題，獲得了更好的跟蹤性能。

(2)不適用加速度信號，實驗結果驗證了其有效性。

附圖說明