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专利号: 2024119615463
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于自适应迭代学习的挤压机动梁位置跟踪控制方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、根据动梁的物理性质,通过对动梁的运动方式进行分析,构建非线性参数化动梁系统的动力学模型;

S2、对动力学模型中未知部分建立模糊模型,并确定动梁的位置跟踪误差系统;

S3、基于自适应迭代学习控制理论,设计挤压机动梁的有限时间高精度位置跟踪控制策略;

S4、分析控制器的稳定性;

所述S1中,非线性参数化动梁系统的动力学模型为:;

其中, 为非线性参数化动梁系统第 次往复运动时的第 个状态变量, 为非线性参数化动梁系统第 次往复运动时的控制输入,为系统的动态维数, 为含有未知时变参数 的未建模的动力学, 是不确定的有界外部干扰, ,为动梁第 次往复运动时的输出位移, 为往复运动次数;

所述S2中,模糊模型建立的具体过程包括:S21、对动力学模型中未知时变参数进行处理;

将未知时变参数 展开为傅里叶级数,

其中, 是关于时间的三角函数阵; 是权重矩阵; 是傅里叶级数展开后的剩余误差,其界为 ;

S22、建立傅里叶级数‑模糊逼近器;

其中,

为新的逼近函数, 为被逼近的未知函数, 是关于状态参数 和 的 阶基函数向量, 是逼近误差,权重矩阵 和 是有界的,满足 , , 是未知正常数界,m为权重 上界的下标, 为权重 上界的下标;

, 表示 的上界;

,其中 、 分别是未知权值向量 和 的估计, 、 分别表示 和 估计值和实际值之间的估计误差;

表示泰勒级数展开中的高阶项的和;

S23、设计误差函数;

其中, 表示动梁第 次往复运动时的输出位移, 为参考输出轨迹;

在每次迭代的开始,初始误差值 , ,其中 是一个收敛级数序列;

构造新的误差函数 为;

其中, 是饱和函数,表达式为;

其中, 是一个改进的时变层边界函数,为一个可调参数,其值大于零;

所述S3中,跟踪控制策略设计的具体步骤包括:S31、设计虚拟控制输入 ;

选取新的误差函数 和 :;

针对挤压机动梁模型的第一个子系统:;

根据位置跟踪误差,选取Lyapunov函数为 ;

为了使得 负半定,设计虚拟控制器如下:;

其中, 是未知参数 的估计, , 是增益值;

S32、设计实际控制输入 以及参数自适应律 ;

实际控制器为

选取参数更新律为;

其中,新的误差函数 为:;

, ;

其中,下标g为系统中不确定函数 的标记,下标f为系统中不确定函数的标记。

2.根据权利要求1所述的一种基于自适应迭代学习的挤压机动梁位置跟踪控制方法,其特征在于,所述S22中,傅里叶级数‑模糊逼近器的逼近误差为:;

上式中,

其中, , , , 为参数变量;余项 的边界为 。