基于多模态滑模的物料提升机位置控制

赵霞^1,2，林天华²，胡晓光¹

1. 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院2. 河北经贸大学信息技术学院

摘 要：根据物料提升机的控制特性,采用多模态滑模控制方法,实现了单斗链式旋臂物料提升机安全、精确、快速的位置控制。首先给出物料提升机的物理结构,并根据拉格朗日方程建立了其动力学模型。然后,为物料提升机设计了分时控制策略,减少传输过程中的安全隐患。而后,设计了由线性滑模和非奇异终端滑模组成的多模态滑模控制策略,实现快速精确的物料提升机位置控制。原理是:当位置误差较大时,利用线性滑模快速收敛的特性达到快速控制;当位置误差较小时,利用非奇异终端滑模有限时间到达的特性实现精确控制。最后,对上述控制算法进行仿真,结果表明采用多模态滑模的物料机位置控制策略具有安全、精确、快速的控制效果。

关键词：拉格朗日方程;非奇异终端滑模;多模态滑模;物料提升机;