氣動比例伺服系統(tǒng)控制算法及實驗研究.pdf

1、隨著工業(yè)機械化和自動化的發(fā)展，氣動技術憑借其獨特的優(yōu)點在工程技術領域得到了越來越廣泛的應用。但氣動系統(tǒng)由于其固有的強非線性和低剛度的弱品質，使得其控制性能和效果不太理想。隨著現(xiàn)代控制理論和智能控制理論的不斷完善和發(fā)展，以及高性能的電/氣比例伺服閥的出現(xiàn)，使得氣動技術實現(xiàn)高精度和高響應控制成為可能。本文運用自校正自適應控制理論對氣動位置伺服控制系統(tǒng)進行了研究。在氣動系統(tǒng)中，氣缸運動時容腔中氣體的各參數(shù)和變量是非線性變化的，所以氣動系統(tǒng)的精

2、確建模比較困難，這也是運用經(jīng)典控制理論無法對氣動系統(tǒng)進行良好控制的原因。本文通過分析研究，首先建立了氣動位置伺服控制系統(tǒng)的近似數(shù)學模型，并對影響其控制性能的主要性能參數(shù)進行了定性分析。在此基礎上，建立了氣動伺服控制系統(tǒng)的離散數(shù)學模型，并運用自校正自適應控制理論設計了氣動控制系統(tǒng)的零——極點配置自校正控制器，利用在線辨識的方法實時辨識系統(tǒng)參數(shù)、修正控制輸出值，取得了較好的控制效果。在氣動控制系統(tǒng)中，氣缸摩擦力及其它擾動因素對系統(tǒng)的控制性能

3、影響很大，因此，在系統(tǒng)的離散數(shù)學模型上應盡量精確的反映系統(tǒng)的氣缸摩擦力等擾動因素，本文提出了提高氣動位置控制系統(tǒng)離散模型中的噪聲多項式的階次的方法。這樣，當氣缸在運動過程中時，運用在線辨識精確估計離散模型中噪聲多項式的值，就能充分考慮摩擦力及其它擾動因素對氣動系統(tǒng)動態(tài)特征參數(shù)的影響，從而可明顯提高控制系統(tǒng)的辨識精度和位置控制精度。實驗證實了這一方法的正確性。在對系統(tǒng)進行在線辨識時，辨識算法的優(yōu)劣直接影響離散數(shù)學模型反映辨識過程的準確程度