電液伺服系統(tǒng)的多余力補(bǔ)償及數(shù)字控制策略研究.pdf

1、電液伺服系統(tǒng)具有響應(yīng)快、精度高、傳遞功率大的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于國(guó)防工業(yè)及國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域，電液伺服系統(tǒng)的協(xié)同控制是其中一類重要應(yīng)用。電液伺服對(duì)項(xiàng)協(xié)同控制系統(tǒng)的工作原理與飛行器設(shè)計(jì)的重要地面實(shí)驗(yàn)設(shè)備——負(fù)載模擬器相同，多余力是對(duì)頂協(xié)同控制系統(tǒng)中的重點(diǎn)及難點(diǎn)問題。本文以電液伺服對(duì)頂協(xié)同控制系統(tǒng)為研究對(duì)象，運(yùn)用電液伺服數(shù)字控制技術(shù)，主要針對(duì)小力值加載的多余力的補(bǔ)償問題進(jìn)行研究。 本文總結(jié)了國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)多余力的補(bǔ)償方法，對(duì)電液力系統(tǒng)的控制

2、策略進(jìn)行了綜述，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)對(duì)頂協(xié)同控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，分析并提出了多余力等對(duì)頂協(xié)同控制中的關(guān)鍵問題，確定了本論文主要研究?jī)?nèi)容和目標(biāo)。 根據(jù)對(duì)頂協(xié)同控制系統(tǒng)工作原理和過程，進(jìn)行了解析建模和系統(tǒng)辨識(shí)建模的方法研究，充分考慮到伺服閥閥口非線性、液壓缸泄漏和摩擦等非線性因素，建立了對(duì)頂協(xié)同控制系統(tǒng)的功率鍵合圖模型。并進(jìn)行了對(duì)頂同步位置、力加載系統(tǒng)時(shí)域仿真、頻域計(jì)算和鍵合圖仿真研究。對(duì)多余力的產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行深入分析，對(duì)其工作特點(diǎn)進(jìn)

3、行研究，針對(duì)多余力及其補(bǔ)償策略進(jìn)行了鍵合圖仿真驗(yàn)證。 結(jié)構(gòu)不變性補(bǔ)償（SIC）方法根據(jù)活塞的運(yùn)動(dòng)速度計(jì)算補(bǔ)償流量，進(jìn)而補(bǔ)償對(duì)頂協(xié)同控制系統(tǒng)中的多余力，是研究多余力補(bǔ)償?shù)睦碚摶A(chǔ)。ISIC控制策略改進(jìn)了SIC方法，在理論上解決了速度估計(jì)中的不確定因素，可有效實(shí)現(xiàn)多余力的補(bǔ)償。基于迭代學(xué)習(xí)的ISIC控制，是智能化的ISIC控制，實(shí)現(xiàn)了ISIC參數(shù)的自動(dòng)優(yōu)化和整定。實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明，模型研究是正確的，基于迭代學(xué)習(xí)的ISIC控制有效補(bǔ)償

4、了多余力。 針對(duì)對(duì)頂協(xié)同控制系統(tǒng)中的位置控制機(jī)構(gòu)，提出辨識(shí)零相差跟蹤控制方法，在控制策略中依據(jù)系統(tǒng)辨識(shí)的結(jié)果，在閉環(huán)系統(tǒng)之外設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償環(huán)節(jié)，通過對(duì)消閉環(huán)系統(tǒng)零極點(diǎn)的方法來改善位置系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。 最后，基于數(shù)字控制器的要求，研制了基于工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和以太網(wǎng)的主從式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的控制器，采用WinCE嵌入式操作系統(tǒng)提高系統(tǒng)的可靠性，采用Matlab/RTW和VC++混合編程技術(shù)，提高控制策略的開發(fā)效率，將前述的各種控制策