【摘要】：電液伺服系統(tǒng)是液壓技術的一個重要分支,近年來,對電液伺服系統(tǒng)的研究一般都是關于位置控制及力控制,使得這兩方面得到了較好的發(fā)展。而在閥控液壓缸電液伺服系統(tǒng)中,常常也需要用到速度信號對負載進行控制。因為液壓缸完成的是一個直線運動,所以可以采用位移傳感器測得的位置信號微分來獲取控制速度。但實際當中傳感器測得的位置信號往往存在一定的噪聲干擾信號,經過微分后會使噪聲信號放大,使系統(tǒng)的速度控制精度不足。因而本文以電液速度伺服系統(tǒng)速度為研究對象,對系統(tǒng)的速度控制精度進行補償。主要研究內容如下:(1)電液速度伺服系統(tǒng)數學模型的推導及對噪聲干擾下的電液伺服系統(tǒng)的輸出速度進行補償。本文是在系統(tǒng)中位置信號精度較好的情況下研究幅值較小的噪聲放大后對速度信號的影響,所以首先通過建立仿真模型得到一個系統(tǒng)響應較好的電液速度伺服系統(tǒng),對系統(tǒng)輸出的位置信號分別在無噪聲干擾和微小噪聲的干擾兩種情況下,微分得到的速度信號進行分析研究,之后對于受噪聲放大干擾的速度信號本文采用了具有低通濾波器作用的速度觀測器對速度進行觀測,還在此基礎上使用PI控制器對用觀測后的速度進行閉環(huán)補償,建立了Luenberger速度觀測器。并對兩種方法分別研究分析,驗證了對系統(tǒng)速度控制精度補償的有效性。(2)基于自抗擾控制技術建立了能夠消除噪聲放大信號的電液速度伺服系統(tǒng)。采用了自抗擾控制技術中當輸出信號受到噪聲干擾時所用的擴張狀態(tài)觀測器模型,利用此模型中的跟蹤微分器對受噪聲放大信號影響的速度信號進行濾波,然后構成了具有抗噪聲和自抗擾能力的電液速度伺服系統(tǒng)。使電液速度伺服系統(tǒng)的速度精度得到了很好地補償和控制。(3)在閥控液壓缸實驗臺上進行實驗,分別利用低通濾波的速度觀測器,Luenberger速度觀測器對電液速度伺服系統(tǒng)的速度控制信號進行補償,證明了補償方法的有效性,并且驗證了采用自抗擾控制技術進行控制的電液速度伺服系統(tǒng)能夠實現(xiàn)對伺服速度的精確控制。
【圖文】：

2.1 引言控制系統(tǒng)數學模型的建立是控制設計的首要問題。我們想要仿真分析首先要得到系統(tǒng)的數學模型。所謂系統(tǒng)的數學模型就是系統(tǒng)的物理表達式，將物理系統(tǒng)在信號傳遞過程中的特性用數學表達式描述出來，就得到了組成物理系統(tǒng)的數學模型[23]�？刂葡到y(tǒng)的數學模型是系統(tǒng)分析和設計的基礎，我們需要在此基礎上對控制系統(tǒng)進行分析、研究，進而得到系統(tǒng)的控制及補償方法，解決系統(tǒng)中的問題。因此本章將建立閥控缸電液速度伺服系統(tǒng)的數學模型，為接下來系統(tǒng)仿真、控制補償方法的研究以及實驗做好準備。2.2 閥控非對稱液壓缸的理論建模實驗室用液壓缸實物圖如圖 2-1 所示，兩個非對稱缸對稱的安裝在液壓元件及系統(tǒng)綜合創(chuàng)新平臺上，內置磁致伸縮式位移傳感器，兩邊裝有電液伺服閥對其進行控制，實驗時需要其中一個液壓缸來分析研究。

第 2 章 閥控非對稱液壓缸模型建立回動作時，由于非對稱缸兩腔的有效作用面積不等運動方向有關[24-25]。因此，閥的數學建模也會有所流量方程時，做如下的條件假設：閥芯是零開口四邊滑閥，其上的四個節(jié)流窗口匹配而在節(jié)流窗口處以紊流的狀態(tài)流動；的響應是理想的，即對于閥芯移動時相應的流量變化源系統(tǒng)是理想的，能夠提供恒定的供油壓力SP ，，且回液壓活塞桿外伸情況進行分析，閥控非對稱缸系統(tǒng)
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP273;TH137.9

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本文編號：2599289