被动式电液力伺服系统的自适应反步滑模控制 被引量：14

1

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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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

2

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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被动式电液力伺服系统的高阶积分滑模控制 被引量：4

3

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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被动式力伺服系统的多余力抑制方法 被引量：7

4

作者 徐志伟 范元勋 +2 位作者 雷建杰 梁永 黄煜博 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2018年第6期89-92,共4页

为测试某型电动伺服阀是否满足姿轨控发动机的高推力、快响应要求,采用伺服旋转电机与精密滚珠丝杠的方式,研发了一种被动式力伺服系统(PFSS)。硬件上采用先进的PXI总线搭建了PFSS,软件上采用Lab VIEW作为PFSS的上位机平台;针对多余力... 为测试某型电动伺服阀是否满足姿轨控发动机的高推力、快响应要求,采用伺服旋转电机与精密滚珠丝杠的方式,研发了一种被动式力伺服系统(PFSS)。硬件上采用先进的PXI总线搭建了PFSS,软件上采用Lab VIEW作为PFSS的上位机平台;针对多余力严重干扰PFSS加载精度的问题,为抑制多余力,基于耦合被测阀的数学模型,提出一种多闭环复合控制方法,并引入了位置闭环补偿控制,并采用复矢量PI控制应用于电流内环,提出一种模糊自适应整定PID控制方法应用于力外环。实验结果表明,所提控制方法有效地抑制了多余力,满足了"双十指标"。 展开更多

关键词 被动式力伺服系统 电动伺服阀 模糊自适应控制 多余力抑制

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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

5

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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非线性液压弹簧力对电液伺服系统非线性动力学行为影响的研究 被引量：22

6

作者 朱勇 姜万录 +1 位作者 刘思远 郑直 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1085-1091,1104,共8页

探究了非线性液压弹簧力对电液伺服系统动态特征的影响。根据非线性动力学原理,建立了系统的动力学模型。通过理论研究指出,非线性液压弹簧力作用可以用Duffing方程描述。通过数值分析揭示了系统内在的分岔现象及典型非线性动力学行为... 探究了非线性液压弹簧力对电液伺服系统动态特征的影响。根据非线性动力学原理,建立了系统的动力学模型。通过理论研究指出,非线性液压弹簧力作用可以用Duffing方程描述。通过数值分析揭示了系统内在的分岔现象及典型非线性动力学行为。通过对实测数据进行深入的分析,揭示了液压弹簧的软硬弹簧特性引起的"跳跃现象"。发现液压弹簧力的非线性作用会引发非线性振动,在系统建模与动态特性研究时应该将其非线性作用考虑在内。 展开更多

关键词 电液伺服系统 非线性液压弹簧力 跳跃现象 分岔 混沌

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电液伺服系统位置和力模糊切换控制方法 被引量：18

7

作者 高炳微 邵俊鹏 韩桂华 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期99-104,共6页

由于电液伺服系统位置控制和力控制在控制方法和控制参数上都有所不同,在进行力控制和位置控制切换时将产生跳变。为了解决这一问题,提出了基于修正因子的模糊切换控制方法。对电液伺服力—位置综合系统进行了理论分析,分别建立了位置... 由于电液伺服系统位置控制和力控制在控制方法和控制参数上都有所不同,在进行力控制和位置控制切换时将产生跳变。为了解决这一问题,提出了基于修正因子的模糊切换控制方法。对电液伺服力—位置综合系统进行了理论分析,分别建立了位置控制系统和力控制系统的数学模型。在液压缸接触到受力物体时采用模糊控制方法进行力控制,在脱离受力物体时则采用PID进行位置控制以保持液压缸位置不变。采用基于修正因子的模糊切换控制方法来削弱切换时产生的跳变。最后在电液伺服系统综合实验台上进行实验。实验结果表明所提出的模糊切换控制方法有效地削弱了切换时产生的抖动和跳变,保证了两种目标控制之间的平滑过渡。 展开更多

关键词 电液伺服系统 位置控制 力控制 模糊控制 切换控制

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被动式电液力加载系统多余力的研究

8

作者 程校 金晓宏 +1 位作者 张明伟 郑宝剑 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第9期71-75,共5页

被动式电液力加载系统中,加载执行器在被加载对象强制向后推移过程中形成强迫流量,导致出现多余力,多余力会严重影响系统的加载精度。针对这些问题,首先,建立系统的动力学模型;接着,在频率域中分离出多余力表达式,借此找出了影响多余力... 被动式电液力加载系统中,加载执行器在被加载对象强制向后推移过程中形成强迫流量,导致出现多余力,多余力会严重影响系统的加载精度。针对这些问题,首先,建立系统的动力学模型;接着,在频率域中分离出多余力表达式,借此找出了影响多余力的主要影响因素是被加载对象引起的速度扰动;其次,采用补偿器对强迫流量进行补偿,以减小多余力;然后,利用加载执行器压力参数来实时修正流量增益,以减少因负载压力变动引起的流量增益波动对多余力的影响。最后借助AMESim-Simulink进行联合数值仿真,结果表明:电液力加载系统能准确复现指令力,多余力减小96%以上,稳态跟踪误差不高于4%,响应滞后最大0.03s。 展开更多

关键词 电液力加载系统 被动式加载 多余力 补偿器 流量增益

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基于QFT的电液力伺服系统的鲁棒控制 被引量：8

9

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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电液伺服系统力轨迹反馈线性化滑模跟踪控制研究 被引量：3

10

作者 魏琼 周刚 胡新宇 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第2期108-113,共6页

针对电液伺服系统执行器的负载、液压油黏度和系统压力等发生变化时,对电液力控制系统的跟踪性能会造成影响,且传统的滑模控制器在跟踪电液力轨迹时容易出现振颤现象等问题,设计一种反馈线性化滑模控制器,用于对电液伺服系统的力轨迹进... 针对电液伺服系统执行器的负载、液压油黏度和系统压力等发生变化时,对电液力控制系统的跟踪性能会造成影响,且传统的滑模控制器在跟踪电液力轨迹时容易出现振颤现象等问题,设计一种反馈线性化滑模控制器,用于对电液伺服系统的力轨迹进行精确跟踪控制研究。根据液压流体的作用原理,建立阀的流量数学模型和液压缸的数学模型。在负载的力作用下,建立液压缸与负载力平衡的数学模型,将设计的反馈线性化滑模控制方法和传统的PID控制方法在MATLAB/Simulink平台进行建模仿真实验对比。结果表明,在追踪电液力轨迹时,相比PID控制方法,反馈线性化滑模控制器能够显著提高电液伺服系统的力轨迹跟踪精度。 展开更多

关键词 电液伺服系统 力轨迹 液压流体 滑模控制

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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

11

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

12

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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某炮架电液施力伺服系统动态特性研究

13

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

14

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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电液力伺服系统的反馈线性化滑模控制研究 被引量：5

15

作者 李骥鹏 孙春耕 +1 位作者 段志杰 谭颖 《机电工程》 CAS 北大核心 2023年第6期860-866,共7页

针对电液力伺服系统具有参数不确定性、不确定非线性和外部干扰等问题,将反馈线性化理论与滑模控制理论相结合,提出了一种基于反馈线性化的滑模控制方法,实现了对电液力伺服系统进行较高精度跟踪的目的。首先,建立了电液力伺服系统的非... 针对电液力伺服系统具有参数不确定性、不确定非线性和外部干扰等问题,将反馈线性化理论与滑模控制理论相结合,提出了一种基于反馈线性化的滑模控制方法,实现了对电液力伺服系统进行较高精度跟踪的目的。首先,建立了电液力伺服系统的非线性数学模型,采用微分几何理论将非线性系统中的动态特性变换为线性的动态特性,实现了输入—状态的精确线性化;然后,在控制器中引入了滑模变结构控制,设计了反馈线性化滑模控制器,基于李雅普诺夫稳定性原理,证明了基于反馈线性化控制器的稳定性;最后,利用MATLAB/Simulink软件建立了电液力伺服系统及控制器的仿真模型,对设计的基于反馈线性化控制器进行了仿真验证,分析了不同幅值的信号、随机干扰对系统控制效果的影响。仿真实验结果表明:与PID控制算法相比,采用基于反馈线性化控制算法力使跟踪误差缩小了96.7%,调整时间缩短了90%。研究结果表明:基于反馈线性化控制算法能有效降低非线性因素对跟踪精度的影响,提高系统的力跟踪精度,具有更好的鲁棒性和更优的控制效果。 展开更多

关键词 电液伺服系统 反馈线性化 滑模控制算法 力跟踪 鲁棒性 MATLAB/SIMULINK

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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

16

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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电液伺服系统的同步控制研究 被引量：17

17

作者 李长春 孟亚东 +1 位作者 刘晓东 周欣 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期765-768,共4页

设计了一个同步控制电液伺服系统,系统中4个油缸同时支撑一个质量为900 t的箱形梁。为使运输与吊装过程中箱形梁严格保持水平,设计中综合采用了位置同步控制和力跟踪控制算法,实现了4个油缸同步运动且受力平均。最后,仿真结果验证了该... 设计了一个同步控制电液伺服系统,系统中4个油缸同时支撑一个质量为900 t的箱形梁。为使运输与吊装过程中箱形梁严格保持水平,设计中综合采用了位置同步控制和力跟踪控制算法,实现了4个油缸同步运动且受力平均。最后,仿真结果验证了该控制方法的有效性。 展开更多

关键词 自动控制技术 电液伺服系统 箱形梁 位置同步控制 力跟踪控制

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人工蜂群算法在飞机舵机电液伺服系统的应用 被引量：2

18

作者 刘晓琳 苏杨 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第30期12478-12485,共8页

针对飞机舵机电液伺服系统运行过程中存在的多余力干扰问题,提出结合改进人工蜂群算法和比例-积分-微分(proportion integration differentiation,PID)控制器的复合控制方法。该方法在建立系统数学模型的基础上,利用云模型和变邻域搜索... 针对飞机舵机电液伺服系统运行过程中存在的多余力干扰问题,提出结合改进人工蜂群算法和比例-积分-微分(proportion integration differentiation,PID)控制器的复合控制方法。该方法在建立系统数学模型的基础上,利用云模型和变邻域搜索对传统人工蜂群算法的选择策略和选择方式进行改进,增强算法开采能力,获得最优食物源,提高系统的加载精度和响应速度。再由PID控制器根据所得最优食物源进行控制参数在线自适应调整,提高系统的稳定性和抗干扰性。仿真结果表明:该方法能够达到飞机舵机电液伺服系统控制性能指标要求,且相较于采用传统人工蜂群算法,具有更良好的跟踪能力和多余力抑制效果,验证了该方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 电液伺服系统 多余力 PID参数整定 人工蜂群算法 云模型 变邻域搜索

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电液力伺服最优跟踪系统的逆推法设计

19

作者 贡凯军 《太原工业大学学报》 1996年第4期87-90,94,共5页

本文利用逆推法对电液力伺服系统实现二次型最优跟踪控制进行了ＣＡＤ研究，其特点是采用了状态反馈的极点配置法来确定反馈增益阵Ｋｃ，并可直接对应工程中的动态指标对设计结果实施仿真修正。它与顺推法设计相比。

关键词 电液力伺服系统 最优跟踪控制 逆推法 状态反馈

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自适应控制用于消除被动加载系统中多余力

20

作者 冯勇建 《机床与液压》 北大核心 2002年第4期53-55,共3页

本文对由电液伺服系统组成的被动加载装置进行厂详细的建模研究并通过对抽油机电液被动加载系统的仿真研究,模拟了被动加载系统中的多余力。针对被动加载系统中存在强运动干扰一多余力这一显著问题,本文提出了全部用计算机控制完成的消... 本文对由电液伺服系统组成的被动加载装置进行厂详细的建模研究并通过对抽油机电液被动加载系统的仿真研究,模拟了被动加载系统中的多余力。针对被动加载系统中存在强运动干扰一多余力这一显著问题,本文提出了全部用计算机控制完成的消除强干扰的自适应控制算法并给出对被加载体运动状态进行无偏估计的卡尔曼滤波算法以提高控制精度。最后,对抽油机电液被动加载系统进行了试验研究,经过试验验证,本文给出的以计算机为核心的有卡尔曼滤波器的消除强干扰的自适应控制加载系统能有效的消除被动加载系统中的多余力,整套系统控制精度高,工作性能稳定。 展开更多

关键词 被动加载系统 多余力 自适应控制 卡尔曼滤波 电液伺服系统

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