51、变结构控制器设计及其在交通流量预测中的应用

变结构控制器设计及其在交通流量预测中的应用

1 变结构控制器设计与应用

1.1 抑制伺服平台控制模型

设计的抑制伺服平台是一个三环控制模型，由电流、速度和位置进行控制，各控制器的设计目标如下：
- 电流控制器 ：采用 PI 控制器，可提高系统的快速性并抑制电流波动。
- 速度控制器 ：采用 P 控制器，能增强系统的抗负载干扰能力并抑制速度波动。
- 位置控制器 ：采用 PI 控制器，可确保系统的稳态精度和动态跟踪性能。

1.2 变结构控制器设计

根据抑制平台系统的两种工作模式（高速启动模式和视频图像闭环跟踪模式）的要求，设计实时控制器中位置 PI 控制器的变结构控制器。具体步骤如下：
1. 比较抑制伺服平台期望位置与实际位置的位置差和设定的切换阈值。
2. 当差值大于阈值时，控制电机以最高速度接近给定位置。
3. 当差值小于阈值时，控制电机通过位置比例调节器的参考速度根据位置差提前减速。
4. 当差值接近给定位置时，使用位置差的比例积分控制消除静态差。

其整体控制结构框图如下：

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