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飞行模拟转台伺服系统模糊滑模控制器设计

鼋ｉ力黄麟

（四川理工学院电子信息工程系，四川自贡６４５００）

摘要：本文针对飞行模拟转台位置伺服系统中存在的非线性摩擦环节，设计了一种补偿摩擦的模糊滑模变结构控制器。在常规的滑

模变结构控制中引入模糊控制，采用模糊推理来调节切换控制的幅度，实现了高精度的位置跟踪，提高了控制系统的鲁棒性。通过

ＭＡＴＬＡＢ仿真，结果表明该控制器有效地抑制了摩擦力矩的影响，使控制性能得到了极大的改善。

关键词：转台伺服系统；滑模控制；模糊控制；摩擦

ＤｅｓｉｇｎｏｆＦｕｚｚｙｓｌｉｄｉｎｇｍｏｄｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｆｏｒＦｌｉｇｈｔＳｉｍｕｌａｔｏｒＳｅｒｖｏＳｙｓｔｅｍ

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６４３０００，Ｃｈｉｎａ）

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摩擦存在于所有的运动中，特别是对高性能伺服系统况下具有较强的摩擦现象，此时控制对象就变为非线性。

的影响尤为突出。对于转台伺服系统来说，摩擦是影响系该系统采用直流电机驱动，忽略电枢电感，电流环和速度

统低速性能的重要因素，会造成位置跟踪出现“平顶”和环为开环，系统结构如图ｌ所示。

速度跟踪出现“死区”现象，造成较大的稳态误差，使系

统产生爬行、震荡，降低了位置跟踪精度，很难用传统的

控制方法达到高精度控制。“因此，深入分析摩擦对转台伺

服系统低速特性的影响并加以消除，对提高转台伺服系统

的性能有着积极的作用。目前，很多控制技术都用来减轻

机械伺服系统中摩擦环节引起的不良影响，例如自适应控

制、观测器技术、神经网络、滑模控制等。但在实际

中，很难对摩擦建立精确的数学模型，补偿摩擦力矩的影响

的效果不理想。