電液伺服試驗(yàn)機(jī)負(fù)載剛度自適應(yīng)控制方法研究.pdf

1、電液伺服試驗(yàn)機(jī)可以對(duì)試件進(jìn)行性能測(cè)試試驗(yàn)，在對(duì)其進(jìn)行動(dòng)靜態(tài)分析、設(shè)計(jì)、控制策略及仿真研究時(shí)，由于被測(cè)試件不同，控制系統(tǒng)的理論模型是變化的。試驗(yàn)機(jī)電液伺服系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性能，根據(jù)負(fù)載情況、控制量的不同而有差別。在彈性負(fù)載的情況下，尤其是力控制系統(tǒng)，被測(cè)試件剛度變化對(duì)電液伺服試驗(yàn)機(jī)的性能影響起主導(dǎo)作用。
　　本文以電液伺服試驗(yàn)機(jī)彈性負(fù)載加載力控制系統(tǒng)為研究對(duì)象，針對(duì)測(cè)試過(guò)程由于被測(cè)試件不同，控制系統(tǒng)的理論模型變化的問(wèn)題，提出了具有最小節(jié)

2、拍響應(yīng)的模型參考自適應(yīng)控制的解決方案。該控制器通過(guò)設(shè)置合適的可調(diào)參數(shù)，當(dāng)被測(cè)試件發(fā)生變化時(shí)，電液伺服試驗(yàn)機(jī)的實(shí)際輸出能很好的跟蹤參考模型的輸出，使得系統(tǒng)達(dá)到快速的響應(yīng)，超調(diào)量為2％,減弱了剛度變化對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響。本文的主要內(nèi)容包括：
　　(1)以電液伺服試驗(yàn)機(jī)為研究對(duì)象，通過(guò)系統(tǒng)總體分析，對(duì)由于被測(cè)試件剛度變化而系統(tǒng)性能變化大的彈性負(fù)載加載力控制系統(tǒng)進(jìn)行理論建模，在此基礎(chǔ)上定性的分析了被測(cè)試件剛度不同對(duì)系統(tǒng)性能產(chǎn)生的影響。<

3、br>　　(2)針對(duì)電液伺服試驗(yàn)機(jī)中變剛度問(wèn)題，提出了模型參考自適應(yīng)控制策略，并對(duì)利用輸入-輸出的模型參考自適應(yīng)控制系統(tǒng)進(jìn)行描述,基于Lyapunov穩(wěn)定性理論分別對(duì)被控對(duì)象相對(duì)階數(shù)為1和2時(shí)的自適應(yīng)控制器結(jié)構(gòu)、參數(shù)自適應(yīng)調(diào)節(jié)規(guī)律、自適應(yīng)控制規(guī)律及控制算法進(jìn)行詳細(xì)推導(dǎo)。
　　(3)對(duì)本文中所用到的電液伺服試驗(yàn)機(jī)主要組成部分進(jìn)行參數(shù)確定，得到了控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)的具體結(jié)構(gòu)形式，同時(shí)選取5組不同被測(cè)試件的剛度值帶入，定量分析了剛度不同對(duì)

4、系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響，并通過(guò)常規(guī)PID控制器對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真校正。
　　(4)基于最小節(jié)拍響應(yīng)系統(tǒng)及嚴(yán)格正實(shí)函數(shù)的原則，選取具有最小超調(diào)量，快速響應(yīng)的三階最小節(jié)拍控制系統(tǒng)作為參考模型，并依據(jù)電液伺服試驗(yàn)機(jī)控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)的結(jié)構(gòu)形式，利用MATLAB/Simulik建立相對(duì)階數(shù)為1的模型參考自適應(yīng)控制系統(tǒng)的仿真模型，通過(guò)階躍信號(hào)和正弦信號(hào)輸入對(duì)模型實(shí)行對(duì)比仿真試驗(yàn)。
　　(5)通過(guò)控制系統(tǒng)硬件及軟件設(shè)計(jì)，搭建10KN電液伺服試