本文關(guān)鍵詞：閥控非對(duì)稱(chēng)缸系統(tǒng)的建模與控制方法研究　出處：《合肥工業(yè)大學(xué)》2015年博士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】：閥控非對(duì)稱(chēng)缸系統(tǒng)因工作空間小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和承載能力大等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用。然而,其結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱(chēng)性給系統(tǒng)的建模和控制帶來(lái)很大困難,成為制約系統(tǒng)性能進(jìn)一步提升的最關(guān)鍵因素。因此,為滿(mǎn)足某些要求高性能場(chǎng)合的需要,針對(duì)當(dāng)前研究中存在的關(guān)鍵問(wèn)題深入開(kāi)展閥控非對(duì)稱(chēng)缸系統(tǒng)新的建模和控制方法的研究是十分必要的,具有較好的理論研究意義和工程應(yīng)用價(jià)值。目前負(fù)載壓力定義未能充分考慮非對(duì)稱(chēng)缸結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱(chēng)性和初始位置時(shí)液壓彈簧剛度并非最小,導(dǎo)致模型誤差大且穩(wěn)定裕量不足的問(wèn)題,論文用等效承壓面積加權(quán)平均的方法和液壓彈簧剛度理論,建立了零開(kāi)口閥控非對(duì)稱(chēng)缸系統(tǒng)的線性模型,用參數(shù)加權(quán)平均的方法統(tǒng)一了兩個(gè)方向上不同的系統(tǒng)模型,此模型也可用于閥控對(duì)稱(chēng)缸系統(tǒng)；而且,提出了相應(yīng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則；在此基礎(chǔ)上,用諧波線性化方法建立了負(fù)開(kāi)口閥控非對(duì)稱(chēng)缸系統(tǒng)的線性模型,研究了負(fù)開(kāi)口零位死區(qū)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。系統(tǒng)建模中,泄漏量的一般計(jì)算方法和系統(tǒng)線性化方法導(dǎo)致模型誤差較大。針對(duì)此問(wèn)題,論文首次采用考慮剪切流的泄漏量計(jì)算方法建立了精度較高的非線性模型；采用精確線性化方法對(duì)非線性模型進(jìn)行了精確線性化,對(duì)線性化后的模型引入狀態(tài)反饋使之穩(wěn)定,從而解決以往精確線性化后難于實(shí)際使用的問(wèn)題。針對(duì)一般控制方法難于有效解決控制性能和魯棒性相矛盾的問(wèn)題,論文將內(nèi)�？刂坪妥兘Y(jié)構(gòu)控制相結(jié)合,提出了內(nèi)模變結(jié)構(gòu)控制新方法,分別研究了線性模型和非線性模型精確線性化后的內(nèi)模變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng),提高了系統(tǒng)的控制性能和魯棒性。論文主要研究工作和成果如下：(1)線性建模研究。研究結(jié)果表明,本文所建線性模型的模型精度和動(dòng)態(tài)性能優(yōu)于一般模型,零位死區(qū)對(duì)自振幅值、自振頻率,階躍響應(yīng)的峰值時(shí)間和靜動(dòng)態(tài)控制精度等系統(tǒng)性能產(chǎn)生一定影響,仿真與試驗(yàn)驗(yàn)證了建模方法和線性化零位死區(qū)方法的有效性,為一般場(chǎng)合的應(yīng)用提供模型參考。(2)非線性建模及其精確線性化研究。研究結(jié)果表明,所建非線性模型和精確線性化模型具有較高的模型精度,仿真與試驗(yàn)驗(yàn)證了泄漏量計(jì)算新方法和精確線性化方法的有效性,為高性能場(chǎng)合的應(yīng)用提供模型參考。(3)內(nèi)模變結(jié)構(gòu)控制方法及試驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明,線性模型的內(nèi)模變結(jié)構(gòu)控制較PID控制具有更好的穩(wěn)態(tài)跟蹤性能和動(dòng)態(tài)性能,而且還具有良好的魯棒性；非線性模型精確線性化后的內(nèi)模變結(jié)構(gòu)控制較線性模型的內(nèi)模變結(jié)構(gòu)控制具有更好的穩(wěn)態(tài)控制精度和更平穩(wěn)的動(dòng)態(tài)過(guò)渡過(guò)程,試驗(yàn)驗(yàn)證了控制方法的有效性,可為高性能系統(tǒng)的研制提供控制方法上的參考與借鑒。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TH137

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