混合靈敏度控制方法在直驅式液壓系統(tǒng)中的應用及實驗研究.pdf

1、現代液壓伺服系統(tǒng),由于工況的變化以及一些不確定因素,所以普遍存在較大程度的參數變化和負載干擾。對于位置控制系統(tǒng)來說,傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)具有功率密度比大、精度高、響應快等優(yōu)點,廣泛用于航天、航空、機械等國防及民用行業(yè)中。直驅式電液伺服系統(tǒng)使用交流伺服電機代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電液伺服閥,通過改變泵的轉速來改變其輸出流量,所以其具有節(jié)能高效、體積小、結構簡單、對油液過濾精度要求低且易于實現計算機控制等顯著優(yōu)點,是目前液壓控制新的發(fā)展方向之一。本文在查閱國內

2、外有關文獻的基礎上,綜述了國內外電液伺服系統(tǒng)和魯棒控制發(fā)展的概況以及直驅式電液伺服系統(tǒng)的工作原理。著重解決了控制理論在實際直驅液壓系統(tǒng)中應用所遇到的問題,特別是魯棒性能設計中遇到的問題。文中建立了交流伺服電機以及直驅式電液伺服系統(tǒng)的數學模型,并針對系統(tǒng)特點以及魯棒控制中混合靈敏度理論設計了魯棒H_∞控制器,確定了相關參數。之后,針對系統(tǒng)不同的慣性負載及脈沖干擾,進行了階躍信號和正弦信號響應仿真研究。在設計魯棒H_∞控制器的過程中,為了減

3、少控制器的階次,對原系統(tǒng)模型進行了降階處理。并且為滿足控制器的求解條件以及權函數能夠很好的反應系統(tǒng)的性能要求,反復進行了權函數的選取。由于系統(tǒng)也存在著快速性差的問題,為此本文根據魯棒控制的思想,結合PID控制完成了直驅式電液伺服系統(tǒng)的仿真及實驗。針對系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)精度以及抗干擾能力,進行了變負載、變電機轉速實驗。結果表明,應用在直驅式液壓系統(tǒng)中的H_∞混合靈敏度方法能夠有效地提高系統(tǒng)精度,增強系統(tǒng)的抗干擾能力。實驗結果驗證了理論