電液比例加載系統(tǒng)參數(shù)模型辨識(shí)與最優(yōu)二次型控制策略研究.pdf

1、本文為工程機(jī)械液壓系統(tǒng)中常用的泵控馬達(dá)和閥控馬達(dá)系統(tǒng)搭建了一種動(dòng)態(tài)載荷模擬加載系統(tǒng)，按照加載控制元件的類別可以分成比例溢流閥加載系統(tǒng)和比例節(jié)流閥加載系統(tǒng)。在分析兩種比例閥工作原理的基礎(chǔ)上，闡述了兩種比例加載系統(tǒng)的組成與工作原理，計(jì)算得出兩種比例加載系統(tǒng)激勵(lì)信號(hào)的限定值。分別建立了兩種比例加載系統(tǒng)的理論數(shù)學(xué)模型，完成了系統(tǒng)辨識(shí)方案的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究，在此基礎(chǔ)上對(duì)系統(tǒng)施加線性二次型最優(yōu)控制策略并進(jìn)行了仿真分析。
　　本文首先對(duì)電液比例加

2、載系統(tǒng)進(jìn)行理論建模研究，分別得出兩種電液比例加載系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，然后進(jìn)行系統(tǒng)辨識(shí)方案的設(shè)計(jì)與研究，主要包括輸入信號(hào)（也稱激勵(lì)信號(hào)）的選擇、數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的選擇、原始數(shù)據(jù)的預(yù)處理以及辨識(shí)模型的選擇，搭建了系統(tǒng)辨識(shí)試驗(yàn)的硬件系統(tǒng)并設(shè)計(jì)了軟件流程圖，重點(diǎn)對(duì)信號(hào)發(fā)生器的控制程序進(jìn)行編制。針對(duì)系統(tǒng)辨識(shí)試驗(yàn)搭建的軟硬件系統(tǒng)，進(jìn)行系統(tǒng)辨識(shí)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，主要包含實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、采樣時(shí)間和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的選擇以及主要的實(shí)驗(yàn)步驟，對(duì)電液比例加載系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)試，采集

3、系統(tǒng)的輸入和輸出數(shù)據(jù)，從而獲取系統(tǒng)辨識(shí)所需的原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。運(yùn)用系統(tǒng)辨識(shí)工具箱對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，以理論建模得出的數(shù)學(xué)模型為先驗(yàn)知識(shí)，采取常用的ARMAX模型和傳遞函數(shù)模型對(duì)系統(tǒng)分別進(jìn)行辨識(shí)研究，并對(duì)殘差相關(guān)性進(jìn)行了分析，綜合考慮匹配度與辨識(shí)模型的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，選擇系統(tǒng)相對(duì)準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型。對(duì)辨識(shí)得出的系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行性能分析，發(fā)現(xiàn)兩種電液比例加載系統(tǒng)的上升時(shí)間較長(zhǎng)、超調(diào)量過大、振蕩過于劇烈，整體性能指標(biāo)滿足不了系統(tǒng)的功能需求。首先，闡述了線性