設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)的魯棒變結(jié)構(gòu)控制液壓執(zhí)行器



摘要:

在本文中，我們?cè)O(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)評(píng)估變結(jié)構(gòu)力控制法的液壓系統(tǒng)與環(huán)境的相互作用。為此，我們使用一個(gè)非線性數(shù)學(xué)模型的非線性動(dòng)力學(xué)的明確處理，以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的性腀@斯惴旱腦誦刑跫?。滑模辰{蚪辛松杓埔桓雎嘲艨刂破鰨閾閱芄娓裎慷忍趵?。该控制祈d汲魷嗟庇誑刂品椒ǜㄖ鄖鶻煞椒?，以进一步提高虚嗆。之后所产生诞€膠舛嚳矯嫻奈侍?，提供鸭?xì)竦奈榷ê瞬橄低場(chǎng)?br>該控制器是由大量程液壓執(zhí)行器實(shí)現(xiàn)的。一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的影響力變化設(shè)定點(diǎn)，供應(yīng)的壓力，液壓參數(shù)，環(huán)境剛度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該控制器具有魯棒性的變化水力參數(shù)以及環(huán)境剛度。

⒈ 簡(jiǎn)介

液壓伺服系統(tǒng)的廣泛使用在各種工業(yè)和軍事應(yīng)用，如精密機(jī)床，液壓變速箱，模擬器和導(dǎo)彈系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)是可能的選擇，現(xiàn)代工業(yè)，并提供許多優(yōu)勢(shì)，電動(dòng)馬達(dá)，包括高力重量比，快速響應(yīng)時(shí)間和緊湊尺寸[ 1 ] 。然而動(dòng)態(tài)特性的液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，具有高度非線性和難以控制。非線性來(lái)自自量的變化[ 2 ] ，摩擦[ 3 ] ，以及開(kāi)口面積，而波動(dòng)的不確定性來(lái)自于供應(yīng)泵的壓力，環(huán)境變化剛度，負(fù)荷波動(dòng)和流體壓縮性[ 4 ] 。

非線性控制的液壓系統(tǒng)引起了很大關(guān)注，在過(guò)去十年和各種非線性力和位置控制的法律制定（ [ 1 ] ， [ 5 ] - [ 6 ] ） 。僅舉幾例，陳等人。 [ 7 ]設(shè)計(jì)了一種變結(jié)構(gòu)控制器的電液力控制系統(tǒng)。擬議的控制器被證明能夠在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)狀態(tài)下控制任務(wù)。然而，剛度在變化的環(huán)境中的影響沒(méi)有影響孫等人。 [ 8 ]實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出了滑?？刂破鞯臄z動(dòng)觀察員單桿液壓制動(dòng)器。與傳統(tǒng)的PID控制器相比，擬議控制器取得了良好的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)性能。但是，魯棒性能方面都沒(méi)有明確的影響。Sohl和Bobrow [ 1 ]提出了推導(dǎo)和實(shí)施非線性跟蹤控制的液壓伺服系統(tǒng)。擬議的控制器提供了指數(shù)穩(wěn)定的力量，取得了良好的強(qiáng)度和位置跟蹤，但許多重要的實(shí)際意義的變化等因素的負(fù)荷，泵壓力和流量增益沒(méi)有明確考慮。Niksefat和Sepehri [ 9 ] ， [ 6 ]明確提出了部分控制的液壓執(zhí)行器基于非線性版本的定量反饋理論。環(huán)境影響的變化以及變化的液壓元件結(jié)構(gòu)參數(shù)的不確定性被視為模型。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，魯棒穩(wěn)定性的不確定性和對(duì)不同情況下取得的績(jī)效目標(biāo)感到滿意。自適應(yīng)控制的方法和許多研究[ 10 ， 11 ]主要是利用線性模型。從上述文獻(xiàn)中可以看出，大多數(shù)現(xiàn)有的非線性控制器在理論上是基于某些限制性假設(shè)。例如，導(dǎo)數(shù)的負(fù)載壓力或衍生的速度已用于[ 10 ] 。，計(jì)算這些衍生物可能導(dǎo)致性能退化是由于噪音性質(zhì)測(cè)量壓力。此外，許多文章和已知的使用不斷液壓參數(shù)，如流系數(shù)，供應(yīng)壓力，或缸商會(huì)卷[ 1 ， 7 ， 10 ， 12 ] 。液壓系統(tǒng)受參數(shù)不確定性。流量和壓力系數(shù)的變化可以在不同的操作條件和組成部分退化[ 13 ] 。因此，實(shí)際控制液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅應(yīng)補(bǔ)償非線性和提供了良好的性能穩(wěn)定，而且不應(yīng)該計(jì)算衍生物的變量或使用額外的傳感器。