直驱式液压伺服系统控制策略研究

发布时间：2017-08-16 11:20

  本文关键词：直驱式液压伺服系统控制策略研究

  更多相关文章： 滑模变结构控制 变增益趋近律 永磁同步电机 扩张状态观测器 位置伺服系统

【摘要】：由于液压伺服系统的响应速度快、负载刚度大等优点，在汽车制造、有色金属冶炼等众多行业得到了较为广泛地应用。基于节流原理设计的阀控系统常造成节流损失，使得能源利用率低。针对这一问题，同时考虑避免由于增加系统装机容量而造成的发热问题、降低系统结构复杂度和成本，相关专家提出了一种新型的直驱式液压伺服系统。本文针对此新型直驱式液压伺服系统的位置跟踪问题，进行了数学建模与控制策略研究。本文主要工作如下： 首先，建立了系统的动力学模型，考虑该系统模型中存在零点非连续不可导函数以及系统多目标跟踪要求，建立了具有驱动子系统、换向子系统和液压伺服子系统动力学模型。 其次，为了保证系统具备较强的稳定性和更高的跟踪精度，结合滑模变结构响应速度快，对参数时变有良好抗扰性的特点，提出了一种滑模变结构控制器的设计方法。为了解决滑模控制器输出抖动问题，采用了变增益趋近律，该趋近律可有效抑制输出抖动，还可缩短滑模到达时间。 再次，由于滑模变结构控制对非匹配性干扰的不灵敏性，，在滑模变结构控制器中引入基于扩张状态观测器的补偿控制，设计了基于扩张状态观测器的变增益滑模变结构控制器。 最后，仿真结果表明基于扩张状态观测器的变增益滑模变结构控制器可以有效减小跟踪误差，消除抖动，缩短滑模到达时间，增强了伺服系统的动态性能和鲁棒性。
【关键词】：滑模变结构控制 变增益趋近律 永磁同步电机 扩张状态观测器 位置伺服系统
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH137;TP273
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 直驱式液压伺服系统的研究现状10
• 1.2 直驱式液压伺服系统的国内外研究现状10-15
• 1.2.1 阀控型液压系统与变排量型液压系统的相互区别10-12
• 1.2.2 直驱式液压伺服系统的国内外研究现状及其常用控制算法12-15
• 1.3 直驱式液压伺服系统的课题来源及其研究意义15
• 1.4 论文的主要工作及结构安排15-17
• 第2章 直驱式液压伺服系统动力学建模17-23
• 2.1 概述17
• 2.2 直驱式液压伺服系统位置伺服系统构成17
• 2.3 电机融合泵的结构和工作原理17-19
• 2.4 液压伺服系统动力学模型建立19-21
• 2.5 伺服系统的基本参数21-22
• 2.6 本章小结22-23
• 第3章 直驱式液压伺服系统变增益滑模控制23-31
• 3.1 引言23
• 3.2 变增益趋近律23-25
• 3.3 变增益滑模变结构控制器设计25-26
• 3.3.1 转速内环控制器设计25-26
• 3.3.2 位置外环控制器设计26
• 3.4 稳定性分析26-27
• 3.5 仿真研究27-30
• 3.6 本章小结30-31
• 第4章 直驱式液压伺服系统自抗扰控制31-45
• 4.1 引言31-39
• 4.2 自抗扰控制器的设计39-41
• 4.2.1 位置外环控制器设计40-41
• 4.2.2 转速内环控制器设计41
• 4.3 仿真研究41-44
• 4.4 本章小结44-45
• 第5章 直驱式液压伺服系统基于 ESO 的滑模变结构控制45-53
• 5.1 引言45-46
• 5.2 位置环复合控制器设计46-47
• 5.3 转速环复合控制器设计47
• 5.4 仿真研究47-51
• 5.5 本章小结51-53
• 结论53-55
• 参考文献55-60
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果60-61
• 致谢61-62
• 作者简介62

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：682995