一种张力自适应的带式输送机模糊鲁棒控制方法

专利主权项内容

1.一种张力自适应的带式输送机模糊鲁棒控制方法，其特征在于，具体包括如下步骤：S1，建立模糊带式输送机模型；S2，将控制目标的速度视为约束，并结合动力学模型提出指数鲁棒控制设计；S3，构造基于纳什博弈的控制参数优化问题；S4，对系统进行仿真，进行指数控制验证、自适应张力验证以及最佳参数验证；步骤S1具体包括如下步骤：S1.1，考虑存在两个驱动滑轮和一个皮带张紧器带式输送机系统，并将系统划分为三个子系统，可得三个子系统的动态模型：其中f每个子系统的阻力，k，c，i＝1，2，3分别表示各子系统的刚度系数、阻尼系数，m，s，/>分别为各子系统的质量、位移、速度和加速度；iiiiiS1.2，为了防止危险，需要一个控制器来保持每个子系统相同的期望位移s速度和加速度/>则得到误差为e＝s-s，i＝1，2，3，速度和加速度误差分别为令x＝e，x＝e，x＝e，/>因此，/>diid112233S1.3，假设控制输入为F, F, F，将动态模型(1)用矩阵形式表示，具体矩阵如公式(2)所示；123其中A、B、u、v为特殊矩阵，可分别表示为S1.4，不确定系统为：其中为原始矩阵，σ(t)∈R为未知时变参数；k将原始矩阵划分为：其中为原始矩阵，/>是已知的标称部分，ΔA，ΔB，Δv是未知的不确定部分；存在矩阵D(σ，t)和E(σ，t)满足/>和/>因此，对于动态模型(3)，有：其中ω(x，σ，t)＝D(σ，t)x(t)+(I+E(σ，t))Δv(x，σ，t)，I为单位矩阵，表示系统的所有不确定性；相关模糊数ζ满足以下不等式：1-4||E||≤ζ，||ω||≤ζ||x||+ζ (6)；234其中R＞0是一个常数矩阵，λ表示矩阵的特征值中的最小值；m步骤S3具体包括如下步骤：S3.1，设计ρ和ρ的代价函数；对于系统性能，得到瞬态部分γ(ρ，ρ，τ，t)和稳态部分γ(ρ，ρ)；12112s212其中V＝V(t)＝x(t)Px(t)表示时间为t时的Lyapunov候选函数，λ＝λ(P)/λ(Q)，其中λ(P)表示对称矩阵P的最大特征值；ssTsssMmMS3.2，运用D-operation对式(12)的模糊数进行测度；Υ＝D[Υ]＝d+dρ+dρ+dρρ+dρ+dρ；p11121-431-241-2252262Υ＝D[Υ]＝d+dρ+dρ+dρρ+dρ+dρ (13)；p22781-491-2101-221122122其中，Υ，Υ分别表示Υ，Υ的模糊数测度；p1p212S3.3，为了简化公式(13)，定义d到d为：110
d＝λD[ζ∈]+λD[V∈]；63∈12s1d＝λD[ζ]，7∈2ρ和ρ的成本函数考虑系统性能和控制成本，有：12Υ(ρ，ρ)＝Υ(ρ，ρ)+ρ (15)；ρ212p122-2其中γ＝γ+γ表示γ，γ的模糊数测度之和；pp1p212为求得纳什均衡，提出以下最小化问题：min：γ(ρ，ρ)；min：γ(ρ，ρ) (16)；ρ112*ρ11*2其中ρ和ρ为ρ和ρ的最优解。1*2*12。