基于改进径向基网络的电动舵机滑模控制

针对电动舵机小角度平顶现象引发的弹道抖振问题,以小角度平顶问题为中心,对平顶问题展开研究分析,并提出了一种改进的径向基滑模控制(RBF-SMC)方法,通过设计滑模控制器,削弱摩擦和间隙的不利影响,以提高系统的跟踪精度;针对模型中的不确定项,引入径向基网络进行逼近,提高控制精度,同时降低滑模控制算法的抖振问题;为提高径向基网络的迭代效率,使用2个单参数代替权值矩阵,大幅减少需要迭代估计的参数数量。最后,搭建电动舵机系统实验平台,采用PID控制器和改进的径向基滑模控制器进行对比分析。实验结果表明,相比于传统PID算法,在跟踪0.1°4 Hz正弦指令时,采用改进的径向基滑模控制算法将位置平顶时间从64 ms降低至9 ms,位置跟踪误差从0.123°降低至0.04°;在半物理试验时,弹道抖动频率从14.7 Hz降低至6.8 Hz,抖振幅值从0.079°降低至0.034°。采用改进的径向基滑模控制能有效提高系统的跟踪性能,削弱平顶问题,抑制弹道极限环震荡。