基于自适应反步滑模与死区逆补偿的闭式泵控系统位置输出控制策略

为了解决电液伺服闭式泵控系统位置控制过程中系统参数不确定性和系统死区问题,提出了一种自适应反步滑模控制与死区逆补偿控制相结合的串联控制策略。首先,阐述了电液伺服闭式泵控系统的原理,在此基础上构建了电液伺服闭式泵控系统的数学模型和仿真模型;其次,基于自适应反步控制与滑模控制消除了系统非匹配不确定性及避免参数嵌套,设计了自适应反步滑模控制器;接着,利用平滑连续指标函数构造了光滑死区逆函数,设计了死区逆补偿控制器,并将两者组成串联控制器;最后,利用MATLAB/Simulink软件构建了系统仿真模型,并进行了相应的分析。研究结果表明:采用串联控制器的系统位移跟随精度可以达到±0.6μm,稳态精度则可以达到±0.3μm,系统在0.6 s左右时到达稳态;同时,参数自适应律在系统位置控制过程中可对系统不确定性参数进行实时调整,提高系统稳态控制精度;仿真结果验证了所提串联控制策略的有效性。

电液比例伺服力加载自抗扰控制

针对电液比例加载系统中力控制精度较低这一问题,提出一种由死区逆补偿与线性自抗扰器构成的串联控制器。所设计的串联控制器充分考虑了比例阀死区非线性、液压参数摄动、外部未知扰动等因素。首先,在分析电液比例力加载系统模型机理基础上,根据系统相对阶次,设计二阶线性自抗扰控制器,通过扩张状态观测器对系统"总扰动"进行实时估计,并采用线性误差反馈控制律给予主动补偿。此外,为解决比例阀死区引起的系统响应滞后与稳态误差过大等问题,建立光滑死区逆模型,以消除死区带来的不利影响。大量对比试验表明,提出的串联控制器有效地改善了系统动静特性,可达到更高的力控制精度,具有较强的鲁棒性和抗干扰性,为工程应用提供了参考。