考虑输入时滞的舵机伺服系统自适应指令滤波输出反馈控制

郭峻秀; 胡健; 姚建勇; 黄玲; 谭天乐; 刘宇

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考虑输入时滞的舵机伺服系统自适应指令滤波输出反馈控制

更新时间：2025-07-09

- 考虑输入时滞的舵机伺服系统自适应指令滤波输出反馈控制
- 暂无标题
- 西安交通大学学报 2024年第3期页码：149-161
- 作者机构：
  
  1. 南京理工大学机械工程学院
  2. 上海航天控制技术研究所
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(51975294);上海市空间智能控制技术重点实验室资助项目(D030313);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(30922010706)
- DOI：
  中图分类号： TP273;V249.1
- 纸质出版：2024
- 稿件说明：
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郭峻秀, 胡健, 姚建勇, 等. 考虑输入时滞的舵机伺服系统自适应指令滤波输出反馈控制[J]. 西安交通大学学报, 2024,(3):149-161.
郭峻秀, 胡健, 姚建勇, 等. 考虑输入时滞的舵机伺服系统自适应指令滤波输出反馈控制[J]. 西安交通大学学报, 2024,(3):149-161. DOI：

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摘要

针对舵机伺服系统运行过程中存在复杂非线性以及信号输入时滞、使系统的精度降低，严重时甚至造成系统失稳的问题，提出了一种考虑输入时滞的自适应指令滤波输出反馈控制策略。首先，将系统中存在的输入时滞考虑为控制器信号输入时滞，给出舵机伺服系统状态方程，选用梯度下降法设计时滞估计律对未知时滞进行估计；其次，将系统中存在的复杂非线性统一为扰动，选用扩展状态观测器(ESO)加以估计，将观测的系统状态值用于设计控制量实现输出反馈控制；然后，选用指令滤波将高阶求导过程转化为求积分，实现信号滤波以抑制微分噪声；最后，基于Lyapunov-Krasovskii泛函稳定性定理证明控制器实现系统有界稳定。仿真及实验表明，所提的控制方法与传统反步控制方法、自抗扰控制和比例微分积分(PID)控制方法相比，响应时间分别提升了92%、88%和51%

跟踪精度分别提升了90%、84%和26%。

Abstract

关键词

Keywords

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Zheng Chen 0004,Fanghao Huang,Chunning Yang,Bin Yao 0001.Adaptive Fuzzy Backstepping Control for Stable Nonlinear Bilateral Teleoperation Manipulators With Enhanced Transparency Performance.[J].IEEE Trans. Industrial Electronics,2020.

Deng Wenxiang,Yao Jianyong.Extended-State-Observer-Based Adaptive Control of Electro-Hydraulic Servomechanisms without Velocity Measurement[J].IEEE/ASME Transactions on Mechatronics,2019.

Xuewu Ji,Xiangkun He,Chen Lv,Yahui Liu,Jian Wu.A vehicle stability control strategy with adaptive neural network sliding mode theory based on system uncertainty approximation[J].Vehicle System Dynamics,2018.

Rongni Yang,Guo-Ping Liu 0003,Peng Shi 0001,Clive Thomas,Michael V. Basin.Predictive Output Feedback Control for Networked Control Systems.[J].IEEE Trans. Industrial Electronics,2014.

D. Meng,Y. Jia,J. Du,F. Yu.Learning control for time-delay systems with iteration-varying uncertainty: a Smith predictor-based approach[J].IET Control Theory & Applications,2010.

朱旭,张泽华,闫茂德.含输入时延与通信时延的车辆队列PID控制系统稳定性[J].交通运输工程学报,2022(03).

宋秋雨,胡健,姚建勇,白艳春,杨正银.面向输出约束基于神经网络观测器的发射平台输出反馈控制[J].兵工学报,2023(07).

曹萌萌,胡健,周海波,姚建勇,赵杰彦,王俊龙.基于神经网络的机电作动器滑模输出反馈控制[J].机械工程学报,2023(10).

夏笠城,王姝旸,张晶,杨凌宇.基于双频扩张状态观测器的无人机抗扰控制[J].北京航空航天大学学报,2023(05).

黄英博,吕永峰,赵刚,那靖,赵军.非线性主动悬架系统自适应最优控制[J].控制与决策,2022(12).

方靖荃,邓文翔,姚建勇,陈久辉,王鹏飞.电机伺服系统快速自适应抗扰控制[J].西安交通大学学报,2021(06).

赵月林,马征,孙壮.考虑舵机时滞的船舶航向控制系统研究[J].重庆交通大学学报(自然科学版),2020(12).

魏泽宇,许文波,张国林,于丹,王贺龙.航天机电伺服系统的自抗扰控制[J].控制理论与应用,2021(01).

吴瑞,杜佳璐,孙玉清,李东海.基于状态反馈线性化和ESO的船舶航向跟踪控制[J].大连海事大学学报,2019(03).

成旭华,姚建勇,乐贵高.电液伺服系统多模型鲁棒自适应控制[J].西安交通大学学报,2018(11).

张铁,林康宇,邹焱飚,刘晓刚.用于机器人末端残余振动控制的控制误差优化输入整形器[J].西安交通大学学报,2018(04).

马振宇,祝小平,周洲.一种方向舵-螺旋桨联用的全翼式太阳能无人机横航向控制方法[J].航空学报,2018(03).

刘博,祝学军,南宫自军,牛智玲.电动空气舵执行机构建模与参数辨识[J].宇航学报,2017(11).

周颖,何磊.具有控制时滞和测量数据丢失的直线电机迭代学习控制[J].控制与决策,2017(08).

徐光智,孙秀霞,董文瀚,贺磊,刘日.非线性系统的自适应输出反馈优化跟踪控制[J].西安交通大学学报,2017(01).

孙清,刘正伟,伍晓红,张斌.含双时滞振动主动控制系统的稳定性分析[J].西安交通大学学报,2010(01).

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