基于Lyapunov理论的被电液负载模拟器变增益滑模控制

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i_g mode stability nO this method is higher than that of the existing methods, the performance is improved. Key woods： I$ <_-b thuooy; ulectoo hydraulic load siaulatoo; vaoiable gain sliding a-"u contool
=01,5;18 [<3:656$8 5;8 ,-:B1061"8 5:6-8 2<EE$8 [<3:656$.8 \&18 V:->91"@18 43;18 5;8 ,-:;60<,61"D8 3:"8 6&18 ,-:;60<,61"8 V:->91"@18
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摘 要:提出一种基于Lyapunov理论的被电液负载模拟器变增益滑模控制方法。首先，进行模糊化处理，也就 是在模糊控制的实现中，对精确量进行转换，使其变成模糊量。对知识库进行构建，构建的知识库包括规则库和
所采用的方法分为两种，其中一种是全实物测试+需
要位于真实环境内进行测试;另一种则是半实物仿真
测试,需要对地面环境进行模拟从 进行测试［］。对
于实物测试来说，需要进行 性实，不仅会耗
的源，很多还难以实现。半实物仿真
测试则需要利用实 备对被测对象运行的
与 进行现,进行实
下的
测叫
种方
方5
与 ，因此
5 性高、 的 在半实物仿
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( :% %设计的被电液负载模拟器变增益滑模模
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通过被电液负载模拟器变增益滑模模糊控制器
实 被电液负载模拟器变增益滑模控制 !" !"#$
关键词:Lyapunov理论;被电液负载模拟器；变增益滑模控制
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ABCDE@&FGH+ IJKLMNOPQRS
能,因此需要在动力载荷下对其性能进行测试。测试
通过搭建的实
设计的基于Lyapunov
理 的被电液负载模拟器变增益滑模控制 法的滑
模态稳，将获取的数据作实数据增强
实数据对比 说服：将基于
数的被电
液负载模拟器变增益滑模控制 法作 实 的对
比 法进行对比实
-对基于
数的被电
液负载模拟器变增益滑模控制 法的滑 模态稳 进行:将获取的数据作对比实数据。对 .实 法的实 数据进行/0 对比
数｝库。通过最大隶属度法进行解模糊化处理，通过可变隶属度函数对被电液负载模拟器的变增益动态品质进
行改善，对抖振进行更好的抑制。其次，基于Lyapunov理论对被电液负载模拟器变增益滑模模糊控制器进行设 计。通过被电液负载模拟器变增益滑模模糊控制器实现被电液负载模拟器变增益滑模控制，通过对比实验证明
该方法的滑动模态稳定性高于现有方法，实现了性能提升。
数的被电液负载模拟器变增益滑模控制 法的滑
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3E)FGHIJ.KLMNOPQ1
1234
[1] 李建雄(张文博，章启宇，等.基于扩张状态观测器的连铸结晶 <c-defghij,#@A2]0+@A45kjl(JK(Lm(no
为依据，利用语 对规则进行描述。描述的模糊
!"!# !" $ #
张瑞林:基于Ly-puni2理论的被电液负载模拟器变增益滑模控制
#:&!
!*+",#-$%&'()
基于01的345)
行模糊推理，也就是根据构建的知识库对控制量的 D *8JE-FGHI)
1.3解模糊化
通过最大隶属度法进行解模糊化处理-具体处
191,60--&$"03<95,8 9-3"8 ;5.<936-08 5;8 "1;5@:1".8 \&18 B30534918 @35:8 ;95"5:@8 .-"18 2<EE$8 ,-:60-99108 -28 6&18 191,60--&$"03<95,8
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经验交流
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真测试中,负载模拟器是一种必须的装，能对舵
面力矩载荷进行现，对载对载荷进行模拟，从
对
实技术性能测试 载模拟器以
=为两种，其中被
载模拟器是一种 用5
5力 5
5
器，因此其 用 为
，其
模
性5
的 载模拟
对于被
载模拟器
一 是一
，I
于现 于 @<)A64'B
方法
在一
，因此一种基
的被 载模 拟 器
模
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1-1模糊化处理 于 @<)A64'B 对被
载 模拟器
模模
器进行 ， 进行模
，
是在模 的实现中，对
进行 ，
其 模 ［3］ 模
的 C !"下
理过程如下:对于模糊推理所获得的输出模糊集合:
将其最大隶属度值相对的元素当做被电液负载模拟
器变增益滑模模糊控制器的对应输出精确值-如果
最大点有多个，则取多个值的平均值。
1.4设计帥趋近律
D
滑模 被电液负载模拟器的变增
益 益的
滑模
处被电液负载模拟器的变增
， 也就是 被电液负载模拟器的滑‘
控制灵敏度和精度，通过可变隶属度函数对被电 液负载模拟器的变增益 ™ 进行 ， 对
滑模控制2] .东
h
)， 20TL 2): 23U-244.
258
，
，
，等. C<,V-C--;6 变器的 滑
模电 控制2] .电 -， R0R0 U): 4U-S3.
[2] 潘卫东，范元勋，雷建杰，等.摩擦对电动直线负载模拟器的影
及 制 2]0.
，R0TL T0):R80S0-R80SL.
20黄灿，张远来，李京鸿，[.永磁同步电机变指数快速”次趋近
3)对实现域更的对应输入量实施模糊化处 ， 是实 模 =@
1.2模糊推理
对知识库进行构建，构建的知识库包括规则库
和据库。其中据库中包含模 与模分割
所对的模取值、隶属函以及尺
因
子；规则库包含通过模语进行表示的、被
载模拟器
模模
器的相关模
规则，能够集中反映被 载模拟器
模
领域的知识与 ［］。构建知识库需要以专家
2.2实验结果分析
基于 Lyapu012 理 的被电液负载模拟器变增
益滑模控制 法 基于
数的被电液负载模拟
器变增益滑模控制 法的滑 模态稳 对比实 数据具体如下23 # 所
根据下23 # 的滑 模态稳 对比实 数据
可知，基于 Lyapu012 理 的被电液负载模拟器变增 益滑模控制 法的滑 模态稳 4于基于
2.1实验设计
对设计的基于 Ly-p/012 理 的被电液负载模
拟器变增益滑模控制 法进行实
建的实
电控
实
!
构%，其具体元&'%如表#所
实 液"#$
56
# ! & ) $ : = C D (A (( (! (& #)
% #" !"&'()*+,
元&78
元&9号
被:载; <=器
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滑模控制2] . 电 ， R0TL 3): 44-4U.
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T:0(:U94 V* :( J*?9(S( W)14 X*#0) )9 )+ Y942#0)Z<D10:-9(2 [)'1
J(%-9'#)0 \'.41 )* [*)D ] '"- C<4)0D
@*? <' R* -ili (*Zh-madia Vocational '*1 Technical College，@ * <-%'1i' H*' e
进行 对
的 制-设计模糊
的过程中，
进行 ，具体 (如下(:
( # :! %
!* f % #
"%
⑴ # %相
的个隶属数的实际
-
$%
，
对
进行
， 也就是通过 ! 个模糊 集实际 集对应的最
大隶属度对
进行% -
通过可变隶属度 数对
进
行 ，当 的 值 大， 可获取 的 应
对 对应 数变化 ， 其控制灵敏度也
当 的 值 ，其控制灵敏度
扭矩传感器 非对称单出杆液压缸
电液伺服阀 HIJ =K
8>?))()8= 8@&!A> 8B&$); 8$C$$A
止推轴承 MNO PQ 矩电
工业控制主机 电源
电流转换器 多功能信号输出板卡 多功能信号采集板卡
9))(!$ 9?;() ;(CCD E:(A 9B?)(=$ ;>()=A 8?F=#)) 8?>=)==
//对#$被 载模拟器
模模
器实%要&的' (') 进行 ，*对其'
)+ 进行
!/,对' 以-') 实 .
，
保输
以及输入 均进入身域范围中
4被
载模拟器
模模
器的实
际基本论域是C-6,6］，并假 实际
范围为
C!，"E， 789 范围内对
#实 .
所获取的模拟量为尸」!-筈久"然后对基本
"G!
!
域进行 ， 其 为模 => 域［5］
(*KJ+JF(
20刘晓琳，李卓，陈立东.电液负载模拟器神经网络辨识器及控制
器设计 J +
与工程,2020(2):834-840.
20李文伟.高增益DC/DC变换器拓扑与滑模控制设计与实现20 +
电电
， R0R0( S): T2S-T2L.
20韩硕,汤文成,包达飞.基于变”次趋近律的滚珠丝杠进给系统
，
其 应对 对应 数变
被 [7]-
对
进行 当 ， 隶属度
数 对 个 进行 ，
应对 对
应 数变
控制灵敏度均 实际
1.5设计变增益滑模模糊控制器
基于 Ly-p/012 理 对被电液负载模拟器变增
益滑模模糊控制器进行设计- 所设计的被电液负载 模拟器变增益滑模模糊控制器具体如下(所 :
+6(
" # %* ( Sg0(S)+'&-#^())一*( ))5!-,.,5(5$ + % !
463000)
P6.#0'2#Q Y:8 6&5;8 =3=10D8 38 B30534918 @35:8 ;95"5:@8 .-"18 ,-:60-98 .16&-"8 2-08 191,60--&$"03<95,8 9-3"8 ;5.<936-08 43;1"8 -:8
I$3=<:-B86&1-0$8 5;8=0-=-;1".8 Z50;6D8 -28 3998 2<EE$8=0-,1;;5:@85;8 ,30051"8-<6D8 6&368 5;8 5:86&1801395E365-:8-28 2<EE$8,-:60-9D8 6&18