電液伺服系統(tǒng)的多余力補償及數(shù)字控制策略研究.pdf

1、電液伺服系統(tǒng)具有響應(yīng)快、精度高、傳遞功率大的特點，廣泛應(yīng)用于國防工業(yè)及國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域，電液伺服系統(tǒng)的協(xié)同控制是其中一類重要應(yīng)用。電液伺服對項協(xié)同控制系統(tǒng)的工作原理與飛行器設(shè)計的重要地面實驗設(shè)備——負載模擬器相同，多余力是對頂協(xié)同控制系統(tǒng)中的重點及難點問題。本文以電液伺服對頂協(xié)同控制系統(tǒng)為研究對象，運用電液伺服數(shù)字控制技術(shù)，主要針對小力值加載的多余力的補償問題進行研究。 本文總結(jié)了國內(nèi)外學者對多余力的補償方法，對電液力系統(tǒng)的控制

2、策略進行了綜述，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)對頂協(xié)同控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及運動特點，分析并提出了多余力等對頂協(xié)同控制中的關(guān)鍵問題，確定了本論文主要研究內(nèi)容和目標。 根據(jù)對頂協(xié)同控制系統(tǒng)工作原理和過程，進行了解析建模和系統(tǒng)辨識建模的方法研究，充分考慮到伺服閥閥口非線性、液壓缸泄漏和摩擦等非線性因素，建立了對頂協(xié)同控制系統(tǒng)的功率鍵合圖模型。并進行了對頂同步位置、力加載系統(tǒng)時域仿真、頻域計算和鍵合圖仿真研究。對多余力的產(chǎn)生機理進行深入分析，對其工作特點進

3、行研究，針對多余力及其補償策略進行了鍵合圖仿真驗證。 結(jié)構(gòu)不變性補償（SIC）方法根據(jù)活塞的運動速度計算補償流量，進而補償對頂協(xié)同控制系統(tǒng)中的多余力，是研究多余力補償?shù)睦碚摶A(chǔ)。ISIC控制策略改進了SIC方法，在理論上解決了速度估計中的不確定因素，可有效實現(xiàn)多余力的補償?；诘鷮W習的ISIC控制，是智能化的ISIC控制，實現(xiàn)了ISIC參數(shù)的自動優(yōu)化和整定。實驗研究結(jié)果表明，模型研究是正確的，基于迭代學習的ISIC控制有效補償

4、了多余力。 針對對頂協(xié)同控制系統(tǒng)中的位置控制機構(gòu)，提出辨識零相差跟蹤控制方法，在控制策略中依據(jù)系統(tǒng)辨識的結(jié)果，在閉環(huán)系統(tǒng)之外設(shè)計動態(tài)補償環(huán)節(jié)，通過對消閉環(huán)系統(tǒng)零極點的方法來改善位置系統(tǒng)的動態(tài)性能。 最后，基于數(shù)字控制器的要求，研制了基于工業(yè)控制計算機和以太網(wǎng)的主從式網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的控制器，采用WinCE嵌入式操作系統(tǒng)提高系統(tǒng)的可靠性，采用Matlab/RTW和VC++混合編程技術(shù)，提高控制策略的開發(fā)效率，將前述的各種控制策