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

1、近年來，隨著連續(xù)熱壓機的發(fā)展與技術完善，使其逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)間歇式多層熱壓機成為中密度纖維板（Medium Density Fiberboard，MDF）的主要生產設備。實現連續(xù)熱壓機定厚段快速、精確的板厚控制是生產高質量MDF的前提，然而連續(xù)熱壓機板厚控制液壓系統(tǒng)存在諸多非線性因素，以及內部參數攝動和外負載力干擾，這使得實現快速、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?？刂品椒?，對連續(xù)熱壓機板厚控制液壓系統(tǒng)的位置跟蹤控制問題

2、進行了深入研究，旨在提高閉環(huán)系統(tǒng)的動態(tài)性能以及對內部參數攝動和外負載力干擾的魯棒性，論文具體研究工作如下：
　　(1)根據連續(xù)熱壓機板厚控制系統(tǒng)的結構以及液壓位置控制系統(tǒng)的原理，通過對閥控液壓缸動力機構進行分析，建立了板厚控制液壓系統(tǒng)的數學模型，并給出了系統(tǒng)主要參數的標稱值，為仿真驗證提供了數據基礎。
　　(2)針對MDF連續(xù)熱壓機板厚控制液壓系統(tǒng)的位置跟蹤控制問題，充分考慮了系統(tǒng)的內部參數攝動和外負載力干擾，為實現快速、精

3、確的位置跟蹤以消除板坯厚度偏差，設計了自適應反步滑?？刂破?，該控制器能夠保證系統(tǒng)漸進穩(wěn)定以及跟蹤誤差漸進收斂。仿真實驗表明，所設計的控制器比PID控制器具有更好的控制性能。
　　(3)為簡化自適應反步滑?？刂破鞯脑O計過程，提高閉環(huán)系統(tǒng)的動態(tài)性能以及對內部參數攝動和外負載力干擾的魯棒性，本文引入了干擾觀測器技術，并提出了基于模糊干擾觀測器(Fuzzy Disturbance Observer,FDO)的自適應反步滑?？刂品椒?。針對常

4、規(guī)FDO在干擾觀測誤差較小時干擾估計速度慢以及快速模糊干擾觀測器(Fast FuzzyDisturbance Observer,FFDO)的干擾估計穩(wěn)態(tài)誤差較大的問題，本文設計了一種新型FDO，并給出了干擾觀測誤差一致最終有界的證明，然后基于新型FDO設計了自適應反步滑?？刂破?。仿真實驗表明，新型FDO較常規(guī)FDO和FFDO具有明顯的優(yōu)越性，所設計的控制器比自適應反步滑模控制器和PID控制器具有更好的控制性能。
　　(4)考慮到F

5、DO的設計過程復雜，本文基于自適應Super-Twisting算法設計了滑模干擾觀測器(Sliding Mode Disturbance Observer，SMDO)，同時為進一步提高閉環(huán)系統(tǒng)的動態(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合了終端滑?？刂?，并設計了連續(xù)有限時間控制器，該控制器不僅能夠實現第三個子系統(tǒng)跟蹤誤差的有限時間收斂，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。仿真實驗表明，設