基于反步法的电磁气量调节执行机构自适应积分滑模控制

作者：张睿,张旭龙,王瑶,等. 日期：2024-09-26/span> 浏览：285 查看PDF文档

摘要:往复压缩机电磁气量调节执行机构是一种利用电磁驱动力控制进气阀启闭的装置。传统的脉冲电压控制方法存在高频快速响应与低落座速度的矛盾,以及抗扰动性能差等问题,为此,提出了一种基于反步法的自适应积分滑模控制。首先,针对电磁气量调节执行机构建立了考虑扰动的非线性模型;其次,利用反步法设计思想将高阶的电磁气量调节执行机构系统分解成了两个互相串联的低阶子系统,并在此基础上,结合滑模控制、自适应控制和积分控制的特点设计了一种复合型控制方法;最后,采用AMESimSimulink联合仿真平台,对该控制方法与传统PID控制、滑模控制进行了不同角度的仿真分析对比。研究结果表明:在该控制方法下,电磁气量调节执行机构在的顶出和撤回过程中的最大跟踪误差平均值分别为9.6%和10.8%,平均落座速度分别为0.32mm/s和0.98mm/s,扰动造成的最大位移偏移量为1.3%。该控制方法能够保证跟踪误差快速收敛,提高位移跟踪精度,降低电磁气量调节执行机构的落座冲击,并对外部扰动具有强鲁棒性。

关键词:往复压缩机;电磁气量调节执行机构;无级气量调节;反步控制;自适应控制;积分滑模控制;平均跟踪误差;落座冲击

中图分类号:TH457文献标识码:A文章编号:1001-4551(2024)09-1575-09


本文引用格式:

张睿,张旭龙,王瑶,等.基于反步法的电磁气量调节执行机构自适应积分滑模控制［J］.机电工程,2024,41(9):1575-1583.

ZHANG Rui, ZHANG Xulong, WANG Yao, et al. Adaptive integral backstepping sliding mode control of the electromagnetic volume control actuator［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2024,41(9):1575-1583.