電液伺服試驗機負載剛度自適應控制方法研究.pdf

1、電液伺服試驗機可以對試件進行性能測試試驗，在對其進行動靜態(tài)分析、設計、控制策略及仿真研究時，由于被測試件不同，控制系統(tǒng)的理論模型是變化的。試驗機電液伺服系統(tǒng)的動態(tài)特性能，根據負載情況、控制量的不同而有差別。在彈性負載的情況下，尤其是力控制系統(tǒng)，被測試件剛度變化對電液伺服試驗機的性能影響起主導作用。
　　本文以電液伺服試驗機彈性負載加載力控制系統(tǒng)為研究對象，針對測試過程由于被測試件不同，控制系統(tǒng)的理論模型變化的問題，提出了具有最小節(jié)

2、拍響應的模型參考自適應控制的解決方案。該控制器通過設置合適的可調參數(shù)，當被測試件發(fā)生變化時，電液伺服試驗機的實際輸出能很好的跟蹤參考模型的輸出，使得系統(tǒng)達到快速的響應，超調量為2％,減弱了剛度變化對系統(tǒng)動態(tài)性能的影響。本文的主要內容包括：
　　(1)以電液伺服試驗機為研究對象，通過系統(tǒng)總體分析，對由于被測試件剛度變化而系統(tǒng)性能變化大的彈性負載加載力控制系統(tǒng)進行理論建模，在此基礎上定性的分析了被測試件剛度不同對系統(tǒng)性能產生的影響。<

3、br>　　(2)針對電液伺服試驗機中變剛度問題，提出了模型參考自適應控制策略，并對利用輸入-輸出的模型參考自適應控制系統(tǒng)進行描述,基于Lyapunov穩(wěn)定性理論分別對被控對象相對階數(shù)為1和2時的自適應控制器結構、參數(shù)自適應調節(jié)規(guī)律、自適應控制規(guī)律及控制算法進行詳細推導。
　　(3)對本文中所用到的電液伺服試驗機主要組成部分進行參數(shù)確定，得到了控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)的具體結構形式，同時選取5組不同被測試件的剛度值帶入，定量分析了剛度不同對

4、系統(tǒng)動態(tài)性能的影響，并通過常規(guī)PID控制器對控制系統(tǒng)進行仿真校正。
　　(4)基于最小節(jié)拍響應系統(tǒng)及嚴格正實函數(shù)的原則，選取具有最小超調量，快速響應的三階最小節(jié)拍控制系統(tǒng)作為參考模型，并依據電液伺服試驗機控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)的結構形式，利用MATLAB/Simulik建立相對階數(shù)為1的模型參考自適應控制系統(tǒng)的仿真模型，通過階躍信號和正弦信號輸入對模型實行對比仿真試驗。
　　(5)通過控制系統(tǒng)硬件及軟件設計，搭建10KN電液伺服試