电液负载敏感位置伺服系统自抗扰控制方法

发布时间：2021-07-09 08:41

　　针对电液负载敏感系统中泵阀控制的耦合问题,提出了一种基于自抗扰算法的解耦控制方法。首先,根据系统原理建立了负载敏感系统的状态空间模型。其次,针对阀控和泵控子系统分别设计了位置自抗扰控制器（ADRC）和压力自抗扰控制器,将2个系统间的动态耦合作用以及外部干扰和不确定性视作总扰动进行估计并给予补偿。最后,基于AMESim和MATLAB联合仿真平台进行了仿真分析。结果表明:所提的控制方法能够消除阀控子系统和泵控子系统的强耦合作用,提高系统的控制精度和鲁棒性。另外,在动态性能和节能效率方面与纯阀控和泵控系统进行对比分析,仿真结果表明:基于自抗扰控制的负载敏感系统的动态性能优于泵控系统,系统能效相对于阀控系统也有较大提升。 

【文章来源】：北京航空航天大学学报. 2020,46(11)北大核心EICSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

电液负载敏感位置伺服系统结构

自抗扰控制器如图2所示,包括扩张状态观测器(Extended State Observer,ESO)、扰动补偿和误差反馈律3部分,r、u和y分别为系统的指令信号、输入信号、输出信号。扩张状态观测器据被控系统输出和控制输入来估计系统的状态和异于标准型的“总扰动”;扰动补偿利用观测到的“总扰动”把存在扰动、参数不确定性和非线性的系统改造成标准的积分串联系统;误差反馈律利用观测到的状态信号和指令信号实现误差反馈,使得系统具有满意的闭环性能[22-26]。3.2 负载敏感系统自抗扰控制器设计

本文利用自抗扰算法来实现解耦控制,其原理是把整个系统分泵控系统和阀控子系统2部分,分别设计位置自抗控制器和压力自抗扰控制器,这样2个系统间的动态耦合作用以及外部干扰就可以通过扩张状态观测器来估计并进行补偿。具体结构如图3所示,Pd和xd分别为压力指令信号和位置指令信号。3.2.1 泵控子系统压力自抗扰控制器设计

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]串联式泵阀协控电液伺服控制系统研究[D]. 谢文.北京理工大学 2015
[2]基于变频调节的快锻液压机泵阀复合控制研究[D]. 张哲.燕山大学 2014



本文编号：3273418