内模控制在电液力系统中应用

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作者 王纪森 温国家 冀杰 《机床与液压》 北大核心 2008年第3期100-101,69,共3页

以电液扭转疲劳试验机为例,对电液力系统性能的改善进行了研究。提出了内模控制的设计思想,它能够满足不同频带系统的要求。研究结果表明:内模控制很好地改善了系统的动态、静态特性,具有很好的鲁棒性。

关键词 电液力系统 内模控制 鲁棒性 动态性能

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被动式电液力系统反步控制算法的简化研究 被引量：4

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作者 张绍峰 金晓宏 +1 位作者 周园 黄浩 《机电工程》 CAS 北大核心 2022年第7期927-934,共8页

被动式电液力加载系统在精度、多余力和大质量负载等方面存在一定的问题,为此,提出了一种针对反步控制器的简化方法。首先,利用反步控制算法抑制了多余力,分析了控制信号的结构组成和阶数;然后,阐述了负载质量对控制信号的影响,计算了... 被动式电液力加载系统在精度、多余力和大质量负载等方面存在一定的问题,为此,提出了一种针对反步控制器的简化方法。首先,利用反步控制算法抑制了多余力,分析了控制信号的结构组成和阶数;然后,阐述了负载质量对控制信号的影响,计算了组成控制信号各项的数量级,并分析了其占比权重;最后,忽略了控制信号结构中数量级很小的部分,以此来简化反步控制器,采用李雅普诺夫稳定性理论对简化后的反步控制器的有效性及系统的稳定性进行了验证,并用MATLAB/Simulink检验了控制策略的有效性及控制性能。研究结果表明:被动式电液力系统存在位置干扰的情况下,在加入简化后的反步控制器后,对其输入不同的指令信号,系统能表现出良好的跟踪性能(在10 Hz时,输出力在31 ms内可快速跟踪指令信号,且稳态误差仅0.94%);简化后的反步控制器结构简单,在工程上更易于实现,且在含有一定质量负载的场合下能有效抑制多余力;相比于传统控制器,其效果更佳、跟踪指令信号速度更快。 展开更多

关键词 被动式电液力系统 李雅普诺夫 反步控制器 多余力 大质量负载 位置干扰 跟踪性能

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变刚度电液力系统主导极点模型自适应控制研究 被引量：3

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作者 李朝朝 金晓宏 +1 位作者 王坤 张绍峰 《机电工程》 CAS 北大核心 2020年第7期764-769,共6页

针对位置扰动型被动式电液力系统中负载刚度变化会导致系统不稳定、控制精度差等问题,提出了一种基于主导极点参考模型的自适应控制策略。首先建立了位置扰动型被动式电液力系统数学模型,分析了负载刚度变化对系统动态特性的影响;然后... 针对位置扰动型被动式电液力系统中负载刚度变化会导致系统不稳定、控制精度差等问题,提出了一种基于主导极点参考模型的自适应控制策略。首先建立了位置扰动型被动式电液力系统数学模型,分析了负载刚度变化对系统动态特性的影响;然后根据系统性能指标设计出了一种基于主导极点且满足严格正实、稳定最小相位系统要求的理想参考模型,并依据Narendra稳定自适应控制器方案设计了模型参考自适应控制器;最后借助MATLAB/Simulink软件对所设计控制器进行了仿真研究。研究结果表明:主导极点模型自适应控制器能够有效抑制负载刚度变化对系统动态特性的影响,使系统在20.7 ms内快速跟踪指令信号且具有极佳的一致性,同时自适应系统在14 Hz时幅值误差为0.005%,相位滞后9.58°,拓展了系统频宽。 展开更多

关键词 负载刚度 位置扰动 电液力系统 主导极点参考模型 模型参考自适应控制

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电液伺服力控系统的模糊学习控制 被引量：11

4

作者 于少娟 段锁林 吴聚华 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期56-59,共4页

研究了模糊控制与学习控制相结合的控制方法,既保持模糊控制的强鲁棒性的优点,又可通过选择合适的学习算法修正不完善的模糊规则。设计出结构合理的模糊学习控制器,将其应用于电液疲劳试验机力控系统,并进行了仿真研究。仿真结果表明对... 研究了模糊控制与学习控制相结合的控制方法,既保持模糊控制的强鲁棒性的优点,又可通过选择合适的学习算法修正不完善的模糊规则。设计出结构合理的模糊学习控制器,将其应用于电液疲劳试验机力控系统,并进行了仿真研究。仿真结果表明对于该系统采用模糊学习控制,效果明显优于传统的PID控制。 展开更多

关键词 电液伺服力控系统 模糊学习控制 模糊控制 学习控制 鲁棒性 疲劳试验机 控制回路

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被动式电液力伺服系统的自适应反步滑模控制 被引量：14

5

作者 李阁强 顾永升 +2 位作者 李健 李跃松 郭冰菁 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期616-624,共9页

针对被动式电液力伺服系统存在固有的多余力矩、控制伺服阀的非线性以及参数时变性问题,提出一种自适应反步滑模控制策略。建立系统的非线性状态空间方程;基于反步控制理论思想,通过3步递推法设计系统的反步控制器;在反步法递推的第3步... 针对被动式电液力伺服系统存在固有的多余力矩、控制伺服阀的非线性以及参数时变性问题,提出一种自适应反步滑模控制策略。建立系统的非线性状态空间方程;基于反步控制理论思想,通过3步递推法设计系统的反步控制器;在反步法递推的第3步结合滑模控制方法,选择合适的Lyapunov函数,给出系统不确定参数的自适应律,设计出非线性自适应反步滑模控制器,并利用Lyapunov稳定性定理对所设计的控制器稳定性进行证明。仿真和实验结果表明,该控制器能够有效地抑制多余力矩,并且对参数摄动及外界扰动具有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 控制科学与技术 被动式电液力伺服系统 多余力矩 参数时变性 非线性 自适应反步控制 滑模控制

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基于LMI的H_∞控制在电液力控制系统中的应用 被引量：4

6

作者 赵慧 韩俊伟 +1 位作者 聂伯勋 曾祥荣 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期22-25,共4页

电液力控制系统中由于柔性负载的存在 ,传递函数的分子中通常含有一个振荡频率很低的二阶微分环节 ,这不仅严重影响系统的频宽 ,而且易使系统特性趋于振荡甚至不稳定 .同时 ,典型的电液力控制系统属于奇异H∞ 问题 ,传统的H∞ 控制算法... 电液力控制系统中由于柔性负载的存在 ,传递函数的分子中通常含有一个振荡频率很低的二阶微分环节 ,这不仅严重影响系统的频宽 ,而且易使系统特性趋于振荡甚至不稳定 .同时 ,典型的电液力控制系统属于奇异H∞ 问题 ,传统的H∞ 控制算法无法求解该问题 .为了提高系统的频宽 ,获得希望的系统特性 ,结合液压式全自动地震波输入振动三轴装置 (以下简称动三轴 ) ,采用基于线性矩阵不等式 (LMI)的H∞ 控制方法进行求解 ,并给出了控制器的具体推导过程和求解过程 .在文章的最后还给出了动三轴在基于LMI的H∞控制器作用下的仿真结果 .结果表明 ,基于LMI的H∞ 展开更多

关键词 线性矩阵不等式 H∞控制 电液力控制系统 柔性负载 动三轴

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基于自抗扰控制器的电液力伺服加载系统 被引量：9

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作者 李建坡 高英杰 +1 位作者 黄茹楠 刘青 《液压与气动》 北大核心 2017年第9期24-27,共4页

在航空关节轴承疲劳寿命及性能评价试验中,采用电液力伺服加载控制系统来模拟关节轴承在工作中所承受的真实运动和载荷。传统PID控制技术在工程实际中大量应用,但其具有对于复杂系统控制精度减低及对环境变化的适应能力不足的缺点,因此... 在航空关节轴承疲劳寿命及性能评价试验中,采用电液力伺服加载控制系统来模拟关节轴承在工作中所承受的真实运动和载荷。传统PID控制技术在工程实际中大量应用,但其具有对于复杂系统控制精度减低及对环境变化的适应能力不足的缺点,因此无法满足试验机在复杂条件下受力载荷的高性能受力要求。引入自抗扰控制器(ADRC),评估系统的状态信息和扰动信息,解决在极端条件、无扰动数学模型下对动态载荷谱加载的精确控制问题。通过仿真与实验证明:在外部条件相同的情况下,自抗扰控制器在电液力伺服加载系统中的控制效果优于PID控制,系统的响应速度、抗干扰能力以及鲁棒性显著提高。 展开更多

关键词 电液力伺服加载系统 自抗扰控制 仿真分析

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基于QFT的电液力伺服系统的鲁棒控制 被引量：8

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作者 王燕山 王益群 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期731-733,共3页

采用QFT方法 ,对电液伺服加载系统进行了鲁棒控制器设计。结果表明 ,控制器能够有效地抑制参数扰动 ,如弹性负载刚度变化、有效体积弹性模数变化等。控制器结构简单 ,工程上易于实现 ,有较高的实用价值。

关键词 定量反馈理论 鲁棒控制 电液力伺服系统 不确定性系统 QFT方法 频域设计

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阀控非对称缸被动式电液力伺服系统的解耦控制研究 被引量：5

9

作者 李阁强 李水聪 黄飞 《机床与液压》 北大核心 2013年第1期7-10,共4页

为解决被动式电液力伺服系统中的多余力干扰问题,根据系统特点,提出基于多输入多输出控制系统的解耦控制方法来解决力/位耦合问题。以阀控非对称缸被动式电液力伺服系统为对象,建立系统的数学模型,设计解耦控制器。仿真结果表明:使用该... 为解决被动式电液力伺服系统中的多余力干扰问题,根据系统特点,提出基于多输入多输出控制系统的解耦控制方法来解决力/位耦合问题。以阀控非对称缸被动式电液力伺服系统为对象,建立系统的数学模型,设计解耦控制器。仿真结果表明:使用该解耦控制方法不仅可以提高系统的跟踪精度和频响,而且可以缩短控制调试周期。 展开更多

关键词 阀控非对称缸 被动式电液力伺服系统 解耦控制

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直驱式容积控制电液伺服力系统研究 被引量：2

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作者 李阁强 李微先 王汉杰 《机床与液压》 北大核心 2010年第20期44-45,共2页

介绍直驱式容积控制电液伺服力系统的组成、工作原理和特点,建立系统的数学模型,并采用PID算法对典型输入信号进行仿真分析。结果表明,所建立的模型正确,此种驱动方式可以用于电液力控制。

关键词 直驱式容积控制 电液伺服力系统 PID算法

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被动式电液力伺服系统的高阶积分滑模控制 被引量：4

11

作者 丛自龙 袁朝辉 +1 位作者 杨芳 章敬崇 《机床与液压》 北大核心 2014年第13期56-59,共4页

针对被动式电液力伺服系统的控制问题,提出了高阶积分滑模控制方法。积分滑动模可以降低控制器对期望跟踪轨迹高阶导数的要求,有效抑制传统滑模变结构控制中的抖振问题;CMAC神经网络在线学习系统不确定性能够降低控制器参数设计的保守... 针对被动式电液力伺服系统的控制问题,提出了高阶积分滑模控制方法。积分滑动模可以降低控制器对期望跟踪轨迹高阶导数的要求,有效抑制传统滑模变结构控制中的抖振问题;CMAC神经网络在线学习系统不确定性能够降低控制器参数设计的保守性。将该控制方法应用于电液力伺服系统中,并进行仿真。结果表明:该控制方案均具有较好的控制性能,且能够有效抑制系统的抖振。 展开更多

关键词 被动式电液力伺服系统 非线性 高阶积分滑模 轨迹跟踪

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自适应预测控制在冷带轧机电液力伺服系统中的应用 被引量：2

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作者 孙孟辉 王益群 +1 位作者 王慧 高佩川 《机床与液压》 北大核心 2016年第11期135-137,共3页

在冷带轧机液压AGC(Automatic Gauge Control)系统中,电液力伺服系统是其重要的组成部分,由于冷带轧机电液力伺服系统的设定值是由厚度环所决定,故而电液力伺服系统的设定值在轧制过程中是时变的。基于此,提出了一种自适应预测控制算法... 在冷带轧机液压AGC(Automatic Gauge Control)系统中,电液力伺服系统是其重要的组成部分,由于冷带轧机电液力伺服系统的设定值是由厚度环所决定,故而电液力伺服系统的设定值在轧制过程中是时变的。基于此,提出了一种自适应预测控制算法,将自适应控制同动态矩阵控制结合起来,通过在线辨识来校正预测控制器的控制参数,以达到更好的控制效果。该控制算法基于受控对象的阶跃响应。试验结果表明:采用该控制策略时,电液力伺服系统的动静态特性都得到了显著提高。 展开更多

关键词 自适应预测控制 冷带轧机 电液力伺服系统 动态矩阵控制

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基于电液力伺服系统的最优控制方法的研究 被引量：3

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作者 刘树道 杨先平 《机床与液压》 北大核心 2003年第5期78-79,共2页

借助最优控制理论 ,本文将二次最优理论应用到疲劳实验机的电液力伺服系统之中 ,设计出了最优控制器 ,仿真结果表明该方法的有效性、可行性 ,能够有效的改善系统的性能。

关键词 电液力伺服系统 最优化 最优控制器 加权矩阵 疲劳实验机

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电液压力控制系统的模糊智能控制 被引量：1

14

作者 黄茹楠 高英杰 《燕山大学学报》 CAS 2001年第4期368-370,共3页

以四辊冷轧机为对象，根据电液弯辊压力控制系统的特点，综合运用优化理论和模糊控制理论，对电液湾辊压力控制系统采用模糊智能控制进行了仿真研究，取得了满意的效果。

关键词 冷轧机 电液力控制系统 模糊控制 智能控制

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某炮架电液施力伺服系统动态特性研究

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作者 郭呈贺 钱文瀚 +1 位作者 赵树鹏 陆元章 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期10-12,共3页

主要论述双输入双输出电液施力伺服系统对某双管炮模拟加载的分析研究过程。利用现代控制理论和计算机控制技术对整个加载系统进行了设计与研究，采用Matlab软件完成的仿真结果给出非常令人满意的性能指标，最终的试验结果表明控制方案... 主要论述双输入双输出电液施力伺服系统对某双管炮模拟加载的分析研究过程。利用现代控制理论和计算机控制技术对整个加载系统进行了设计与研究，采用Matlab软件完成的仿真结果给出非常令人满意的性能指标，最终的试验结果表明控制方案切实可行。 展开更多

关键词 电液力控系统 跟踪力函数 伺服系统 炮架

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电液力伺服系统自适应抗扰控制研究 被引量：20

16

作者 李波 芮光超 +3 位作者 方磊 撒韫洁 汤裕 沈刚 《液压与气动》 北大核心 2019年第12期57-62,共6页

考虑到电液伺服系统中存有各种非线性因素、不确定干扰以及参数时变,为了提高干扰下电液力伺服系统的控制精度,以电液伺服振动实验台作为控制对象,构建其非线性模型,同时使用参数自适应率对不定参数进行补偿,并在反演控制器中引入滑模... 考虑到电液伺服系统中存有各种非线性因素、不确定干扰以及参数时变,为了提高干扰下电液力伺服系统的控制精度,以电液伺服振动实验台作为控制对象,构建其非线性模型,同时使用参数自适应率对不定参数进行补偿,并在反演控制器中引入滑模控制以降低系统的干扰敏感性,利用Lyapunov理论保证闭环系统的全局稳定。对设计的控制器进行实验,模拟在有未知外部位置干扰下的力控制,提升系统的稳定性。实验结果证明,此控制方法能够有效地提升电液力伺服系统的抗干扰跟踪性能。 展开更多

关键词 电液力伺服系统 自适应鲁棒控制 反步控制 扰动抑制

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万有引力算法优化电液力伺服控制系统的研究 被引量：3

17

作者 王飞 黄茹楠 +1 位作者 高英杰 李鹏飞 《液压与气动》 北大核心 2013年第10期28-31,共4页

提出在航空关节轴承性能评价试验机加载控制系统中,应用万有引力算法(GSA)对电液力PID控制参数的优化方法。系统优化后,阶跃加载的响应速度和动态载荷谱加载的控制性能得到了综合提升,解决了电液力伺服控制系统粒子群算法(PSO)在载荷谱... 提出在航空关节轴承性能评价试验机加载控制系统中,应用万有引力算法(GSA)对电液力PID控制参数的优化方法。系统优化后,阶跃加载的响应速度和动态载荷谱加载的控制性能得到了综合提升,解决了电液力伺服控制系统粒子群算法(PSO)在载荷谱加载条件下动态控制精度较低的问题。仿真与实验结果表明:万有引力算法在电液力伺服系统参数优化方面具有更好的收敛速度和寻优精度,与PSO算法优化的结果相对比,系统的控制性能有显著提高。该算法对电液力伺服控制系统具有一定的通用性。 展开更多

关键词 万有引力算法 PID参数整定 电液力伺服控制系统

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基于李雅普诺夫直接法的电液力控制系统稳定性研究 被引量：4

18

作者 陈帅杰 金晓宏 +1 位作者 黄浩 张邵峰 《武汉科技大学学报》 CAS 北大核心 2019年第4期290-298,共9页

电液力控制系统是一种高度非线性的时变复杂系统,其传递函数的分子中存在振荡频率较低的二阶微分环节,导致系统状态趋于振荡甚至不稳定,尤其是在系统负载刚度远小于液压弹簧刚度的情况下。针对上述问题,本文运用流量连续性方程和系统动... 电液力控制系统是一种高度非线性的时变复杂系统,其传递函数的分子中存在振荡频率较低的二阶微分环节,导致系统状态趋于振荡甚至不稳定,尤其是在系统负载刚度远小于液压弹簧刚度的情况下。针对上述问题,本文运用流量连续性方程和系统动力学方程,建立了适用于全工作范围的阀控缸系统的数学模型,在此基础上得出与输出变量相关的三阶微分方程。然后利用李雅普诺夫直接法的反演方式求解系统稳定条件,将其转变为二阶液压补偿器,并给出了具体的推导过程和构造方案。通过Simulink仿真对比分析了系统分别加入传统双惯性环节和二阶液压补偿器的校正效果,讨论了液压弹簧刚度与负载刚度的变化对系统特性的影响。结果表明,二阶液压补偿器能有效提高系统的稳定性并抑制谐振峰值;对于不同频率的正弦输入信号,系统可在0.12s内达到稳态,最大稳态误差不超过3.7%;当负载刚度远小于液压弹簧刚度时,随着负载刚度的减小,系统响应速度变慢,稳态误差增大;在液压缸活塞接近于行程终端位置的工况条件下,与双惯性环节校正效果相比,系统在二阶液压补偿器作用下的上升时间、峰值时间和调整时间分别缩短68%、59%和37%,稳态误差减小。 展开更多

关键词 电液力控制系统 李雅普诺夫直接法 二阶液压补偿器 系统稳定性 负载刚度 液压弹簧刚度

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位置扰动型电液力控制系统多余力的抑制 被引量：8

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作者 张明伟 金晓宏 +1 位作者 陶平 程校 《武汉科技大学学报》 CAS 北大核心 2018年第2期140-146,共7页

在位置扰动下,电液力控制系统中液压缸被动运动引起强迫流量,导致多余力的产生。为了减少多余力对系统跟踪性能的影响,首先建立位置扰动下的电液力控制系统数学模型,分解出多余力表达式,在此基础上提出采用一个与系统中电液伺服阀主阀... 在位置扰动下,电液力控制系统中液压缸被动运动引起强迫流量,导致多余力的产生。为了减少多余力对系统跟踪性能的影响,首先建立位置扰动下的电液力控制系统数学模型,分解出多余力表达式,在此基础上提出采用一个与系统中电液伺服阀主阀芯运动方向相反的补偿用电液伺服阀来消除多余力的方案,然后以一个典型的液压系统为例,借助Simulink软件进行数值仿真分析。结果表明,补偿阀能够及时、有效地排出强迫流量并大幅减少多余力,位置扰动下多余力减少量最多达93.5%,输出力跟踪幅值误差不大于2%,稳态误差不大于1.8%。 展开更多

关键词 电液力控制系统 多余力 位置扰动 电液伺服阀 流量补偿

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电液力伺服系统参数自整定模糊PID控制器设计 被引量：17

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作者 周挺 程华 《机床与液压》 北大核心 2020年第17期135-139,145,共6页

针对飞机结构强度试验中常用的电液力伺服系统,讨论了系统组成和数学模型。利用MATLAB设计参数自整定模糊PID控制器以克服系统非线性和负载扰动的影响;通过系统辨识建模的方法,采用预报误差法得到系统ARMAX参数模型辨识结果;以辨识结果... 针对飞机结构强度试验中常用的电液力伺服系统,讨论了系统组成和数学模型。利用MATLAB设计参数自整定模糊PID控制器以克服系统非线性和负载扰动的影响;通过系统辨识建模的方法,采用预报误差法得到系统ARMAX参数模型辨识结果;以辨识结果为对象对设计的参数自整定模糊PID控制器进行Simulink仿真。结果表明:相比常规PID控制器,采用参数自整定模糊PID控制器进行控制,系统具有更好的稳态精度、快速性和鲁棒性。 展开更多

关键词 飞机结构强度试验 电液力伺服系统 参数自整定模糊PID控制器 系统辨识建模

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