[1]刘 元,李维嘉,吴耀中.高精度深度模拟器自适应控制研究[J].机械与电子,2019,(06):50-53.
 ,Research on Adaptive Control of High Precision Depth Simulator[J].Machinery & Electronics,2019,(06):50-53.
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高精度深度模拟器自适应控制研究()
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机械与电子[ISSN:1001-2257/CN:52-1052/TH]

卷:
期数:
2019年06期
页码:
50-53
栏目:
自动控制与检测
出版日期:
2019-06-24

文章信息/Info

Title:
Research on Adaptive Control of  High Precision Depth Simulator
文章编号:
1001- 2257(2019)06- 0050- 04
作者:
刘 元李维嘉吴耀中
华中科技大学船舶与海洋工程学院,湖北 武汉 430074
Author(s):
LIUYuanLIWeijiaWUYaozhong
SchoolofNavalArchitectureandOceanEngineering,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430074,China
关键词:
深度模拟油弹性模量模型参考自适应控制
Keywords:
分类号:
TP273.2
文献标志码:
A
摘要:
针对深度模拟器工作液体中难以完全避免气体混入的实际情况,以及由此导致的体积弹性模量随着模拟深度不同而变化所带来的控制系统存在的非线性问题,提出了一种模型参考自适应控制器。首先,根据系统特性设计了模型参考自适应率并证明其 Lyapunov稳定性。接着,基于 AMESim 建立仿真模型,分别对常规 PID控制器和提出的模型参考自适应控制器的控制效果进行仿真模拟,验证了该系统在工作压力较低时存在着显著非线性,以及提出的模型参考自适应控制器具备良好的控制效果。最后,对深度模拟器进行实验研究,表明所采用的模型参考自适应控制器的控制精度较常规 PID控制器有明显提升。
Abstract:
Accordingtothefactthatitisdifficulttocompletelyavoidgasmixingintheoilofdepthsimulator,whichmayleadtothechangeofbulkmodulusofelasticityindifferentsimulationdepth,andresultinthenon linearofthecontrolsystem.Inthispaper,amodelreferenceadaptivecontrollerwasproposed.Firstly,themodel referenceadaptiveratewasdesignedaccordingtothesystemcharacteristicsanditsLyapunovstabilitywasproved.Then,basedonAMESim,asimulationmodelwasestablishedtosimulatethecontroleffectsofthesimulatorbyusingtheconventionalPIDcontrollerandthemodelreferenceadaptivecontrollerproposedinthepaper.Theresultsshowthatthesystemnonlinearityofthedepthsimulatorissignificantwhenthepressureislow.Thecontrol effectsofthemodelreferenceadaptivecontrollerproposedinthepaperarebetterthanthatoftheconventionalPID controller.Finally,anexperimentlstudyonthedepthsimulatorwascarriedout.TheresultsshowthatthecontrolaccuracyofthemodelreferenceadaptivecontrollerintheexperimentismuchhigherthanthatoftheconventionalPIDcontroller.

参考文献/References:

[1] 罗声,李维嘉,张金喜.基于改变容积的高精度压力控制系统的研究[J].液压与气动,2007(5):18- 19.

[2] 陶 斯 伽.基 于 容 积 变 化 的 压 力 筒 加 压 控 制 系 统 研 究 [D].武汉:华中科技大学,2009.
[3] 孙小辉,李维嘉,曹和云.基于模糊 PID 的压力筒动态保压系统[J].中国舰船研究,2014,9(1):127- 131.
[4] CarvajalJ,ChenG,Ogmen H.FuzzyPIDcontroller:design,performanceevaluation,andstabilityanalysis
[J].InformationSciences,2000,123(3):249- 270.
[5] KazemianHB.Comparativestudyofalearningfuzzy PIDcontrollerandaself tuningcontroller[J].ISA
Transactions,2001,40(3):245- 253.
[6] 刘楚辉.自适应控制的应用研究综述[J].组合机床与自动化加工技术,2007(1):1- 4.
[7] 刘少华,段征宇.飞行器自适应控制参考模型建立方法研究[J].飞行力学,2011,29(4):56- 59,64.
[8] 庞中华,崔红.系统辨识与自适应控制 MATLAB 仿真:修 订版 [M].北 京:北京航空航天大学出版社,2013.
[9] 陈智轩.模型参考自适应控制方法的研究及其在热工过程控制中的应用[D].南宁:广西大学,2013.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期:2019- 04- 01
作者简介:刘 元 (1994-),男,湖北天门人,硕士研究生,研究方向为计算机控制与仿真;李维嘉 (1964-),男,河南郑州人,教授,博士研究生导师,研究方向为水下作业系统、机电液智能控制系统、机器人。
更新日期/Last Update: 2019-10-24