基于改进扩展状态观测器的液压锚杆钻机滑模摆角控制

摘要：

液压锚杆钻机摆角系统固有的死区、干扰和时变参数严重影响其动态和稳态性能.为解决该问题,通过融合动态面方法、滑模方法和扩展状态观测器,提出一种基于改进非线性扩展状态观测器的液压锚杆钻机自适应滑模摆角控制方法.首先,引入一种死区补偿方法,建立摆角系统的死区补偿模型.其次,为提高系统的抗扰动能力和抑制噪声,设计一种改进的非线性扩展状态观测器.此外,构造一种自适应滑模控制律,这其中,基于性能函数和动态面方法设计一种新型的滑模面,以提高控制精度;随后,设计一种新的滑模趋近律,以提高系统滑模响应速度和消除滑模抖振.进一步,分别设计估计误差自适应律和参数自适应律以补偿扰动估计误差和抑制时变参数的影响.最后,通过将所提出的控制方法与 8 种控制方法进行比较,验证其有效性.

关键词：液压锚杆钻机、滑模控制、扩展状态观测器、自适应律

所属期刊栏目：49

分类号：TP273;TM301.2;TM464

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家重点研发计划;江苏省六大人才高峰项目;广东省重点领域研究发展计划;广东省重点领域研究发展计划;河北省自然科学基金

在线出版日期：2023-07-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共16页

页码：1256-1271