基于区间二型模糊摩擦补偿的鲁棒自适应控制

罗刚 王永富 柴天佑 张化锴

摩擦现象在机械动力系统中普遍存在,随着工业化加快,动力系统的位移精度、速度精度等有更高的要求,例如高精度数控机床、机械手臂、电子产品等行业.由于摩擦力的非线性和不确定性,导致系统产生输出误差,降低系统控制精度和工作性能,已经成为控制领域的难题[1−6].

近年来,研究人员主要从两方面对摩擦补偿控制策略进行研究,一方面是基于已知摩擦数学模型,设置控制系统中控制量包含抵消摩擦项;另一方面是在摩擦模型未知的情况下进行补偿建模控制.摩擦数学模型是根据摩擦机理的研究和实验建立具体表达方式,但是这种数学模型只是真实摩擦力的近似表达式,并不完全准确;另外系统实际运行的工作环境比较复杂,摩擦模型自适应特性较差、也会导致模型的不精确.因此不依赖摩擦模型的补偿方法受到广泛关注.文献[7]分别从摩擦模型、摩擦系统分析工具、摩擦补偿控制方法等方面进行详细阐述.从文献[7]可以看出摩擦研究在各个领域取得重大成果.但是,近20年来,工业控制的精度要求越来越高,不确定性摩擦在机械系统中普遍存在,摩擦补偿方法仍是人们所关心的问题,研究人员继续对摩擦进行深入研究.如文献[8]针对汽车电动助力制动系统存在的摩擦现象,建立了LuGre摩擦模型来表征系统的摩擦特性,并采用遗传算法进行摩擦模型的参数辨识.文献[9]使用时延技……