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基于自适应反步法的直驱式泵控液压系统控制策略

作者：王忠伟,梁全,张嘉容,等. 日期：2024-08-30/span> 浏览：21 查看PDF文档

基于自适应反步法的直驱式泵控液压系统控制策略*

王忠伟,梁全*,张嘉容,高俊,张洲

(沈阳工业大学机械工程学院,辽宁沈阳 110870)

摘要:在闭式泵控伺服系统位置输出控制过程中,会出现非对称缸建模难、参数不确定性和控制算法调试困难等问题,为此,提出了一种自适应反步法控制策略(控制器),并采用半实物仿真平台对其可行性进行了验证。首先,推导了考虑单向阀和溢流阀的直驱式泵控非对称缸液压系统的数学模型;其次,采取引入向量的方式,将数学模型变成了严格反馈形式,以此设计了新的自适应反步法控制器,解决了参数不确定问题;最后,在Linux+PreemptRT半实物仿真平台下,完成了直驱式泵控非对称缸位置系统自适应反步法控制的阶跃信号、正弦信号和加入时变负载的正弦信号试验,并将其控制结果与传统PID控制结果进行了对比分析。研究结果表明:采用自适应反步法的控制器的稳态精度可以达到±3.98mm,相比PID的控制精度提高了53.6%;同时,在系统位置控制过程中,采用参数自适应律对系统的不确定性参数进行实时调整估计,可以呈现出良好的自适应动态逼近过程。该自适应反步法控制策略具有良好的跟踪性能和鲁棒性。

关键词:电液伺服系统;闭式泵控液压系统;非对称缸;自适应反步法控制器;半实物仿真;位置控制;控制精度

中图分类号:TH137.5文献标识码:A文章编号:1001-4551(2024)08-1376-10

本文引用格式:

王忠伟,梁全,张嘉容,等.基于自适应反步法的直驱式泵控液压系统控制策略［J］.机电工程,2024,41(8):1376-1385.

WANG Zhongwei, LIANG Quan, ZHANG Jiarong, et al. Control strategy of direct-drive pump-controlled hydraulic system based on adaptive backstepping method［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2024,41(8):1376-1385.