时间延迟控制方案与适应性固定时间合超扭曲分数顺序非单元终端滑动模式,用于压电位移放大器
Zhicheng Song1, Linkang Wang1, Jie Ling1
1College of Mechanical and Electrical Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing, China.
本研究介绍了压电位移放大器的自适应固定时间控制方案,通过克服非线性和干扰,显著提高了定位精度. 新方法提高了复杂环境中的控制精度和及时性.
科学领域:
- 控制系统工程 控制系统工程
- 机器人和自动化机器人与自动化
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 压电位移放大器 (PDA) 对于精确定位至关重要,但由于执行器非线性 (歇斯底里,爬行) 和外部干扰而面临挑战.
- 由于环境变化和复杂的一次性动态,现有的控制方案在模型准确性和及时响应方面扎.
研究的目的:
- 开发一种新的时间延迟控制方案,即适应性固定时间合超扭曲算法-分数顺序非单元终端滑动模式 (AFSTA-FONTSM),用于精确控制PDA的运动.
- 通过使用时间延迟信息来估计系统动态,建立一个无模型的控制框架.
主要方法:
- 一个分数顺序非单元终端滑动模式 (FONTSM) 分组被设计为错误动态.
- 作为达到规律,开发了一个自适应的固定时间收超扭转算法 (AFSTA),确保在不需要干扰边界的情况下及时收.
- 利亚普诺夫理论被用于稳定性分析和收时间估计.
主要成果:
- 与现有方法 (MSTA-FONTSM,AMSTA-FONTSM,ASTA-FONTSM) 相比,拟议的AFSTA-FONTSM方案显示出更高的性能.
- 阶段和等号轨迹的平方根平均误差减少了高达56.86%.
- 在各种负载干扰下,控制性能仍然优越.
结论:
- 在具有挑战性的条件下,AFSTA-FONTSM为PDA的精确运动控制提供了强大而高效的解决方案.
- 适应性和固定时间的融合消除了对干扰极限的预先了解的需要,防止控制增益的高估.
- 这种方法提高了PDA在精密工程中的可靠性和适用性.
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