微陀螺儀神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)PID全局滑模控制方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種微陀螺儀神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)PID全局滑模控制方法，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)PID全局滑模控制系統(tǒng)由動(dòng)態(tài)PID全局滑模控制器和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不確定估計(jì)器構(gòu)成，全局滑模控制能克服傳統(tǒng)滑模控制中到達(dá)模態(tài)不具有魯棒性的缺點(diǎn)，加快系統(tǒng)響應(yīng)，使系統(tǒng)在響應(yīng)的全過程都具有魯棒性。本發(fā)明專利技術(shù)在滑模面的設(shè)計(jì)中引入積分項(xiàng)來抑制穩(wěn)態(tài)誤差和增強(qiáng)魯棒性，并且動(dòng)態(tài)滑模控制可以減少抖振現(xiàn)象，因此，PID全局滑模和動(dòng)態(tài)滑模的結(jié)合可以同時(shí)發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，提高滑模控制系統(tǒng)的瞬態(tài)特性和魯棒性并減少滑模變結(jié)構(gòu)控制中存在的抖振。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
微陀螺儀神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)PID全局滑模控制方法，其特征在于，包括如下步驟：1)建立微陀螺儀的理想對力學(xué)方程；2)根據(jù)旋轉(zhuǎn)系中的牛頓定律建立微陀螺儀的無量綱動(dòng)力學(xué)方程；3)建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)PID全局滑模控制器，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)PID全局滑模控制設(shè)計(jì)控制律，將其作為微陀螺儀的控制輸入，包括如下步驟：3?1)設(shè)計(jì)PID全局滑模面S(t)為：S(t)=e·+λ1e+λ2∫0te(τ)dτ-f(t)]]>其中，e為跟蹤誤差，e＝q?qm，q為微陀螺儀的運(yùn)動(dòng)軌跡，qm為微陀螺儀的理想運(yùn)動(dòng)軌跡，f(t)是為了達(dá)到全局滑模面而設(shè)計(jì)的函數(shù)，λ1，λ2為滑模系數(shù)，k為常數(shù)；3?2)設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)PID全局滑模面ζ(t)為：ζ(t)=S·(t)+λ3S(t)+λ4∫0tS(τ)dτ]]>其中，λ3，λ4為滑模系數(shù)；3?3)設(shè)計(jì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)PID全局滑模控制律使微陀螺儀實(shí)際軌跡跟蹤上理想軌跡，控制律設(shè)計(jì)為：UqsRBFDGSMC=∫0tU·qsRBFDGSMC(τ)dτ---(6)]]>U·qsRBFDGSMC=q···m-H·(t)-M·Kq+MU+Kq·-f··(t)+p1ψ(t)+p2e·+p3e+p4∫0te(τ)dτ-λ3f·(t)-λ4f(t)+Φ^+Kvζ(t)---(7)]]>其中：p1＝(λ1+λ3)，p2＝(λ2+λ1λ3+λ4)，p3＝(λ2λ3+λ1λ4)，p4＝(λ2λ4),Kv為正常數(shù)；是動(dòng)態(tài)PID全局滑模控制系統(tǒng)中的不確定項(xiàng)，是Φ的估計(jì)值，為RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出；4)基于lyapunov函數(shù)理論，設(shè)計(jì)自適應(yīng)律，驗(yàn)證所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)PID全局滑模控制器的穩(wěn)定性。...

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：儲(chǔ)云迪，費(fèi)峻濤，
申請(專利權(quán))人：河海大學(xué)常州校區(qū)，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32