電液負(fù)載敏感位置伺服系統(tǒng)自抗擾控制方法
發(fā)布時(shí)間:2021-07-09 08:41
針對(duì)電液負(fù)載敏感系統(tǒng)中泵閥控制的耦合問(wèn)題,提出了一種基于自抗擾算法的解耦控制方法。首先,根據(jù)系統(tǒng)原理建立了負(fù)載敏感系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型。其次,針對(duì)閥控和泵控子系統(tǒng)分別設(shè)計(jì)了位置自抗擾控制器(ADRC)和壓力自抗擾控制器,將2個(gè)系統(tǒng)間的動(dòng)態(tài)耦合作用以及外部干擾和不確定性視作總擾動(dòng)進(jìn)行估計(jì)并給予補(bǔ)償。最后,基于AMESim和MATLAB聯(lián)合仿真平臺(tái)進(jìn)行了仿真分析。結(jié)果表明:所提的控制方法能夠消除閥控子系統(tǒng)和泵控子系統(tǒng)的強(qiáng)耦合作用,提高系統(tǒng)的控制精度和魯棒性。另外,在動(dòng)態(tài)性能和節(jié)能效率方面與純閥控和泵控系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比分析,仿真結(jié)果表明:基于自抗擾控制的負(fù)載敏感系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能優(yōu)于泵控系統(tǒng),系統(tǒng)能效相對(duì)于閥控系統(tǒng)也有較大提升。
【文章來(lái)源】:北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,46(11)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【部分圖文】:
電液負(fù)載敏感位置伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
自抗擾控制器如圖2所示,包括擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器(Extended State Observer,ESO)、擾動(dòng)補(bǔ)償和誤差反饋律3部分,r、u和y分別為系統(tǒng)的指令信號(hào)、輸入信號(hào)、輸出信號(hào)。擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器據(jù)被控系統(tǒng)輸出和控制輸入來(lái)估計(jì)系統(tǒng)的狀態(tài)和異于標(biāo)準(zhǔn)型的“總擾動(dòng)”;擾動(dòng)補(bǔ)償利用觀測(cè)到的“總擾動(dòng)”把存在擾動(dòng)、參數(shù)不確定性和非線性的系統(tǒng)改造成標(biāo)準(zhǔn)的積分串聯(lián)系統(tǒng);誤差反饋律利用觀測(cè)到的狀態(tài)信號(hào)和指令信號(hào)實(shí)現(xiàn)誤差反饋,使得系統(tǒng)具有滿意的閉環(huán)性能[22-26]。3.2 負(fù)載敏感系統(tǒng)自抗擾控制器設(shè)計(jì)
本文利用自抗擾算法來(lái)實(shí)現(xiàn)解耦控制,其原理是把整個(gè)系統(tǒng)分泵控系統(tǒng)和閥控子系統(tǒng)2部分,分別設(shè)計(jì)位置自抗控制器和壓力自抗擾控制器,這樣2個(gè)系統(tǒng)間的動(dòng)態(tài)耦合作用以及外部干擾就可以通過(guò)擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器來(lái)估計(jì)并進(jìn)行補(bǔ)償。具體結(jié)構(gòu)如圖3所示,Pd和xd分別為壓力指令信號(hào)和位置指令信號(hào)。3.2.1 泵控子系統(tǒng)壓力自抗擾控制器設(shè)計(jì)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于流量前饋與壓力反饋復(fù)合控制的電液負(fù)載敏感系統(tǒng)[J]. 程敏,于今,丁孺琦,蔡樂(lè)平. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2018(20)
[2]帶補(bǔ)償因子的雙模糊控制在電液伺服閥控非對(duì)稱缸系統(tǒng)上的應(yīng)用研究[J]. 彭輝,王軍政,沈偉,李多揚(yáng). 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(24)
[3]泵控非對(duì)稱液壓缸系統(tǒng)高精度位置控制方法[J]. 王玄,陶建峰,張峰榕,吳亞瑾,劉成良. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2016(04)
[4]帶旁路壓力補(bǔ)償?shù)碾娨毫髁科ヅ湎到y(tǒng)[J]. 徐兵,程敏,楊華勇,張軍輝. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2015(09)
[5]電液伺服技術(shù)的發(fā)展與展望[J]. 王軍政,趙江波,汪首坤. 液壓與氣動(dòng). 2014(05)
[6]閥控電液位置伺服系統(tǒng)非線性魯棒控制方法[J]. 汪成文,尚耀星,焦宗夏,韓松杉. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(12)
[7]機(jī)械負(fù)載敏感定量泵系統(tǒng)性能分析[J]. 袁士豪,殷晨波,劉世豪. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2013(13)
[8]基于負(fù)載敏感技術(shù)的新型EHA設(shè)計(jì)與仿真分析[J]. 黃澤平,婁賀,王紀(jì)森. 液壓氣動(dòng)與密封. 2012(07)
碩士論文
[1]串聯(lián)式泵閥協(xié)控電液伺服控制系統(tǒng)研究[D]. 謝文.北京理工大學(xué) 2015
[2]基于變頻調(diào)節(jié)的快鍛液壓機(jī)泵閥復(fù)合控制研究[D]. 張哲.燕山大學(xué) 2014
本文編號(hào):3273418
【文章來(lái)源】:北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,46(11)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【部分圖文】:
電液負(fù)載敏感位置伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
自抗擾控制器如圖2所示,包括擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器(Extended State Observer,ESO)、擾動(dòng)補(bǔ)償和誤差反饋律3部分,r、u和y分別為系統(tǒng)的指令信號(hào)、輸入信號(hào)、輸出信號(hào)。擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器據(jù)被控系統(tǒng)輸出和控制輸入來(lái)估計(jì)系統(tǒng)的狀態(tài)和異于標(biāo)準(zhǔn)型的“總擾動(dòng)”;擾動(dòng)補(bǔ)償利用觀測(cè)到的“總擾動(dòng)”把存在擾動(dòng)、參數(shù)不確定性和非線性的系統(tǒng)改造成標(biāo)準(zhǔn)的積分串聯(lián)系統(tǒng);誤差反饋律利用觀測(cè)到的狀態(tài)信號(hào)和指令信號(hào)實(shí)現(xiàn)誤差反饋,使得系統(tǒng)具有滿意的閉環(huán)性能[22-26]。3.2 負(fù)載敏感系統(tǒng)自抗擾控制器設(shè)計(jì)
本文利用自抗擾算法來(lái)實(shí)現(xiàn)解耦控制,其原理是把整個(gè)系統(tǒng)分泵控系統(tǒng)和閥控子系統(tǒng)2部分,分別設(shè)計(jì)位置自抗控制器和壓力自抗擾控制器,這樣2個(gè)系統(tǒng)間的動(dòng)態(tài)耦合作用以及外部干擾就可以通過(guò)擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器來(lái)估計(jì)并進(jìn)行補(bǔ)償。具體結(jié)構(gòu)如圖3所示,Pd和xd分別為壓力指令信號(hào)和位置指令信號(hào)。3.2.1 泵控子系統(tǒng)壓力自抗擾控制器設(shè)計(jì)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于流量前饋與壓力反饋復(fù)合控制的電液負(fù)載敏感系統(tǒng)[J]. 程敏,于今,丁孺琦,蔡樂(lè)平. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2018(20)
[2]帶補(bǔ)償因子的雙模糊控制在電液伺服閥控非對(duì)稱缸系統(tǒng)上的應(yīng)用研究[J]. 彭輝,王軍政,沈偉,李多揚(yáng). 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(24)
[3]泵控非對(duì)稱液壓缸系統(tǒng)高精度位置控制方法[J]. 王玄,陶建峰,張峰榕,吳亞瑾,劉成良. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2016(04)
[4]帶旁路壓力補(bǔ)償?shù)碾娨毫髁科ヅ湎到y(tǒng)[J]. 徐兵,程敏,楊華勇,張軍輝. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2015(09)
[5]電液伺服技術(shù)的發(fā)展與展望[J]. 王軍政,趙江波,汪首坤. 液壓與氣動(dòng). 2014(05)
[6]閥控電液位置伺服系統(tǒng)非線性魯棒控制方法[J]. 汪成文,尚耀星,焦宗夏,韓松杉. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(12)
[7]機(jī)械負(fù)載敏感定量泵系統(tǒng)性能分析[J]. 袁士豪,殷晨波,劉世豪. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2013(13)
[8]基于負(fù)載敏感技術(shù)的新型EHA設(shè)計(jì)與仿真分析[J]. 黃澤平,婁賀,王紀(jì)森. 液壓氣動(dòng)與密封. 2012(07)
碩士論文
[1]串聯(lián)式泵閥協(xié)控電液伺服控制系統(tǒng)研究[D]. 謝文.北京理工大學(xué) 2015
[2]基于變頻調(diào)節(jié)的快鍛液壓機(jī)泵閥復(fù)合控制研究[D]. 張哲.燕山大學(xué) 2014
本文編號(hào):3273418
本文鏈接:http://www.sikaile.net/guanlilunwen/gongchengguanli/3273418.html
最近更新
教材專著