基于非線性自適應(yīng)逆控制的直驅(qū)式電液伺服系統(tǒng)研究.pdf

1、直驅(qū)式電液伺服系統(tǒng)中用交流伺服電機(jī)替代傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)中的電液伺服閥，通過(guò)改變定量泵轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)整流量。該系統(tǒng)具有能耗小、造價(jià)低、可靠性高、制造安裝簡(jiǎn)便、抗污染能力強(qiáng)等特點(diǎn)，是當(dāng)前液壓控制新的發(fā)展方向之一。
　　本文查閱大量國(guó)內(nèi)外有關(guān)文獻(xiàn)，介紹了電液伺服系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況。通過(guò)線性化以及狀態(tài)空間兩種方法分別對(duì)直驅(qū)式電液伺服系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模，并通過(guò)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)頻域特性和能控、能觀性對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了穩(wěn)定性的分析。而后對(duì)非線性建模的系統(tǒng)進(jìn)行了未

2、加控制器的仿真。
　　在直驅(qū)式電液伺服系統(tǒng)中，非線性因素直接影響到控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和控制的準(zhǔn)確性。本文詳細(xì)分析了泵流量脈動(dòng)非線性、泵的低速死區(qū)非線性以及外界干擾噪聲非線性產(chǎn)生的原因，建立了相應(yīng)的非線性數(shù)學(xué)模型。針對(duì)上述非線性問(wèn)題，結(jié)合電液伺服系統(tǒng)自身的特點(diǎn)和工程實(shí)際的要求，選擇了非線性自適應(yīng)逆控制的控制策略并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的自適應(yīng)濾波器。非線性自適應(yīng)逆控制器設(shè)計(jì)的目的是為了避免傳統(tǒng)的反饋控制產(chǎn)生的系統(tǒng)失穩(wěn)，并可以分開(kāi)處理系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性

3、和對(duì)象擾動(dòng)引起的抑制問(wèn)題。利用軟件控制，使系統(tǒng)輸出更加合理，進(jìn)而改進(jìn)直驅(qū)式電液位置控制系統(tǒng)精度低、穩(wěn)定性較差、響應(yīng)速度慢等不足。
　　基于 LabVIEW設(shè)計(jì)了考慮上述三種非線性因素的自適應(yīng)逆控制器和經(jīng)典的PID控制器，在不同慣性負(fù)載的條件下，通過(guò)系統(tǒng)對(duì)階躍信號(hào)、方波信號(hào)、Chirp信號(hào)、斜坡信號(hào)以及不同頻率的正弦信號(hào)的響應(yīng)特性的對(duì)比分析，得出相應(yīng)的結(jié)論。
　　仿真結(jié)果表明，非線性自適應(yīng)逆控制方法較好地解決了由于上述三種非線