模糊滑模控制在双容水箱中的应用研究.pdf

《模糊滑模控制在双容水箱中的应用研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、模糊滑模控制在双容水箱中的应用研究王凯。等模糊滑模控制在双容水箱中的应用研究ResearchontheAppIicationofFuzzySlidingModeControIinDuaIVVaterTank互凯旅很室(陕西科技大学电气与信息工程学院，陕西西安710021)摘要：针对常规控制在一些复杂液位控制系统中不能取得较理想控制效果的问题，提出了一种将模糊控制与滑模变结构控制相结合的模糊滑模控制方法。采用Madah／simIllink设计了模糊滑模控制器，并将该控制器应用于典型二阶控制对象双容水箱系统进行仿真分析，以验证该控制方法的性能。仿真结果表明，该控制方法

2、在保证系统动态、稳态性能的同时，削弱了抖振，使系统更快速地趋于稳定，提升了系统的动态性能及实用性。与常规控制相比，模糊滑模控制具有较好的自适应性和鲁棒性，适用于复杂液位控制系统。关键词：模糊滑模控制器抖振双容水箱simulink自适应性鲁棒性中圈分类号：TP301文献标志码：ADOI：10．16086／j．cnki．issnlooO—0380．201501021Abstnct：Inconventionalcontml，idealcontrole&ctcannotbeachievedforcomplexliqllidlevelcontrolsystem，thusth

3、efuzzyslidingmodecontrolmethodwhichcombinesfuzzycon呐landslidingmodevariablestmcturecontroli8proposed．ByadoptingMadab／Simulink，thefh研slidingmodecon们11erisdesignedtandtheco曲0uerisappliedfor脚icalsecondordereontrouedobject，i．e．，thedu81waterlanksystemfo。sjmuladonall由

4、sis￡overifythepe面瑚ance

5、of出iscon叻1method．_11leresultsofsimula￡ionshowthaf￡}1iscontrol珊ethodensuresdyn删jcandstaticpeIfb珊anceoft}lesystem，andweakenstllechattering，tllustomakethesygtemmorequicklystabilized，thedynamicped-0肿aIlceandpracticabilityofthesystemareimproved．Comparing讪thconventionalcontrol，tllefuz巧slidi

6、ngmodecontrolpossessesbetteradaptabmtyandrobllstness：itismoresuitableforcomplexlevelcontmlsystems．Keyw盯ds：Fuzz)rslidingmodecontroUerChaneringDualwatertankSimulinkAd印tabil时Robustness。，．一构广泛应用在航天器、机器人、电力系统和伺服系ujI置统中[2]。滑模控制(slidingmodecontrol，SMC)也叫变结构本文所应用的被控对象是一个双容水箱。双容水控制(vaIiabkstmc

7、turecomrol，vsc)，由前苏联学者箱是一种复杂的非线性时滞系统，采用传统的PID控utkin和Emelvanov于20世纪50年代末提出。sMc是制效果很不理想，这里采用模糊滑模变结构的思想设一种特殊的非线性控制，其优点与特殊性在于控制对计控制系统，可使系统运行得到较好的稳定性。篓暨竺黧至鼍曼，翼篓篓鬯慧髦黧堡t：堡篓至1模糊滑模变结构控制设计统当前状态。使系统首先达到设定的切换面，然后在预⋯⋯⋯～一⋯⋯⋯。一定的滑动模态轨迹运动．从而使被控系统渐进地达到设有被控对象表达式为：目标状态。实现系统稳态控制¨]。由于滑模控制与被菇¨’=8(戈，￡)舶(菇，￡

8、)u(￡)(1)控对象的参数及扰动无关，因此其还具有鲁棒性强、无已知系统存在误差为：需辨识、响应快速、物理实现简单等优点。但由于本质。：戈，一算：fee⋯。¨]，(2)上的不连续开关特性及系统惯性，滑模控制也会导致切换项函数表达式为：系统抖振，使稳态性能有所下降，为此，利用模糊控制对切换函数模糊化。在滑模控制的基础上引进模糊控5【戈，‘J2乙82。，8+。ze+⋯+eLjJ制构成模糊滑模控制器，从而消减抖振，使被控对象有令s(石，f)=0，则得到：较强的鲁棒性和抗干扰性。相比工业上传统的控制；(戈，f)：ce：。，；+。，j+⋯+c。，。州+戈：一戈n：器，滑膜控

9、制可达到更