MDF連續(xù)熱壓機(jī)板厚控制液壓系統(tǒng)位置跟蹤控制研究.pdf

1、近年來，隨著連續(xù)熱壓機(jī)的發(fā)展與技術(shù)完善，使其逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)間歇式多層熱壓機(jī)成為中密度纖維板（Medium Density Fiberboard，MDF）的主要生產(chǎn)設(shè)備。實(shí)現(xiàn)連續(xù)熱壓機(jī)定厚段快速、精確的板厚控制是生產(chǎn)高質(zhì)量MDF的前提，然而連續(xù)熱壓機(jī)板厚控制液壓系統(tǒng)存在諸多非線性因素，以及內(nèi)部參數(shù)攝動(dòng)和外負(fù)載力干擾，這使得實(shí)現(xiàn)快速、精確的板厚控制具有很大的挑戰(zhàn)性。為此，本文基于反步滑模控制方法，對(duì)連續(xù)熱壓機(jī)板厚控制液壓系統(tǒng)的位置跟蹤控制問題

2、進(jìn)行了深入研究，旨在提高閉環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能以及對(duì)內(nèi)部參數(shù)攝動(dòng)和外負(fù)載力干擾的魯棒性，論文具體研究工作如下：
　　(1)根據(jù)連續(xù)熱壓機(jī)板厚控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及液壓位置控制系統(tǒng)的原理，通過對(duì)閥控液壓缸動(dòng)力機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析，建立了板厚控制液壓系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并給出了系統(tǒng)主要參數(shù)的標(biāo)稱值，為仿真驗(yàn)證提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
　　(2)針對(duì)MDF連續(xù)熱壓機(jī)板厚控制液壓系統(tǒng)的位置跟蹤控制問題，充分考慮了系統(tǒng)的內(nèi)部參數(shù)攝動(dòng)和外負(fù)載力干擾，為實(shí)現(xiàn)快速、精

3、確的位置跟蹤以消除板坯厚度偏差，設(shè)計(jì)了自適應(yīng)反步滑?？刂破?，該控制器能夠保證系統(tǒng)漸進(jìn)穩(wěn)定以及跟蹤誤差漸進(jìn)收斂。仿真實(shí)驗(yàn)表明，所設(shè)計(jì)的控制器比PID控制器具有更好的控制性能。
　　(3)為簡(jiǎn)化自適應(yīng)反步滑模控制器的設(shè)計(jì)過程，提高閉環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能以及對(duì)內(nèi)部參數(shù)攝動(dòng)和外負(fù)載力干擾的魯棒性，本文引入了干擾觀測(cè)器技術(shù)，并提出了基于模糊干擾觀測(cè)器(Fuzzy Disturbance Observer,FDO)的自適應(yīng)反步滑模控制方法。針對(duì)常

4、規(guī)FDO在干擾觀測(cè)誤差較小時(shí)干擾估計(jì)速度慢以及快速模糊干擾觀測(cè)器(Fast FuzzyDisturbance Observer,FFDO)的干擾估計(jì)穩(wěn)態(tài)誤差較大的問題，本文設(shè)計(jì)了一種新型FDO，并給出了干擾觀測(cè)誤差一致最終有界的證明，然后基于新型FDO設(shè)計(jì)了自適應(yīng)反步滑?？刂破?。仿真實(shí)驗(yàn)表明，新型FDO較常規(guī)FDO和FFDO具有明顯的優(yōu)越性，所設(shè)計(jì)的控制器比自適應(yīng)反步滑?？刂破骱蚉ID控制器具有更好的控制性能。
　　(4)考慮到F

5、DO的設(shè)計(jì)過程復(fù)雜，本文基于自適應(yīng)Super-Twisting算法設(shè)計(jì)了滑模干擾觀測(cè)器(Sliding Mode Disturbance Observer，SMDO)，同時(shí)為進(jìn)一步提高閉環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，提出了基于SMDO的反步終端滑?？刂品椒?，在反步法的最后一步結(jié)合了終端滑?？刂?，并設(shè)計(jì)了連續(xù)有限時(shí)間控制器，該控制器不僅能夠?qū)崿F(xiàn)第三個(gè)子系統(tǒng)跟蹤誤差的有限時(shí)間收斂，而且還從根本上避免了控制奇異問題，且控制輸入連續(xù)無抖振。仿真實(shí)驗(yàn)表明，設(shè)