线性自抗扰气缸位置伺服控制研究

发布时间：2020-01-30 04:55

【摘要】：针对气动伺服系统复杂的非线性问题,提出了一种线性自抗扰控制策略对气动伺服系统进行位置控制。利用线性自抗扰控制器不依赖于被控对象精确数学模型的特点,解决被控气动系统内外各种不确定性,设计了线性扩张状态观测器来估计和补偿系统的全部干扰,同时给出了线性状态误差反馈控制器来保证系统的闭环响应性能。证明了线性扩张状态观测器的收敛性和闭环系统的镇定性。应用线性自抗扰控制策略与PID控制策略在气缸伺服系统中进行实验、比较,实验结果表明所设计的线性自抗扰控制器具有良好的控制效果。
【图文】：

窒低?［10］;NLSEF利用系统全部干扰的补偿进行组合来生成控制信号，从而能够保证闭环系统的性能［11］。然而，ADＲC的参数调整是一件较困难的事［12］。为了减小参数调整的负担，本研究提出了利用LADＲC来改善气缸伺服系统的性能，并且依然不依赖于精确的数学模型，，也能够很好的补偿伺服系统中各种不确定性，保证系统能够具备良好的性能［13］。实验结果表明，相对于PID控制效果，LADＲC控制的系统位置控制精度更高。1气动伺服系统1．1系统结构本研究主要研究气缸伺服系统的位置控制，实验装置如图1所示。图1气缸位置伺服系统实验平台此实验装置主要包括:三位五通比例阀、有杆气缸(MBBQ80-200B)、位移传感器、数据采集卡及工控机。其中，工控机将控制信号传送给三位五通比例阀，来控制压缩空气分别进入到有杆气缸的A腔或B腔，从而使得活塞杆往左或往右移动。同时，位移传感器能够实时地测量出活塞杆的位移，并将测量到的数据经过数据采集卡传送给工控机中。图2为气缸位置伺服系统原理图。图2气缸位置伺服系统原理图1．2系统模型考虑文献［14］和牛顿第二定律，气缸伺服系统的数学模型可以由式(1)给出:M¨y+Ff=A1p1－A2p2－(A1－A2)pa=F(1)式中，M为活塞杆的质量，kg;y为活塞杆的位移，mm;

本文编号：2574594