基于自抗扰控制算法的负载敏感多路阀阀口压差精准调控 被引量：1

1

作者 类兴茂 丁海港 +2 位作者 王思民 杨程程 庞智珍 《中国机械工程》 北大核心 2025年第5期954-962,973,共10页

负载敏感多路阀是工程机械液压系统的核心部件,通过压力补偿器保持阀口压差恒定,但压差易受阀芯开度和负载变化的影响,导致主阀流量控制精度低。提出了一种新型的负载敏感多路阀阀口压差连续调控方法,采用比例电磁铁推动补偿阀阀芯,利... 负载敏感多路阀是工程机械液压系统的核心部件,通过压力补偿器保持阀口压差恒定,但压差易受阀芯开度和负载变化的影响,导致主阀流量控制精度低。提出了一种新型的负载敏感多路阀阀口压差连续调控方法,采用比例电磁铁推动补偿阀阀芯,利用自抗扰控制(ADRC)算法控制比例电磁铁推力,实现主阀压差闭环控制,从而对流量进行精确控制。介绍了系统工作原理,建立了数学模型,基于AMESim-MATLAB联合仿真平台建立了仿真模型,并搭建试验台架进行了实验验证,分析了负载变化、主阀开度变化工况下阀口压差保持特性以及主阀流量调节特性。研究结果表明:与负载变化相比,主阀开度变化对压差的影响更大,采用新型阀口压差控制结构与方法可以精准控制负载敏感多路阀阀口压差,达到精确控制流量的效果,并且可以在不改变主阀开度的情况下主动调控压差,从而实现流量的进一步调控。 展开更多

关键词 负载敏感多路阀 压差补偿 流量调控 自抗扰控制(adrc)算法

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基于刚度可调的气动位置伺服系统摩擦补偿控制 被引量：1

2

作者 魏琼 陆浩 +3 位作者 吴子龙 白林勇 张道德 李奕 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期138-148,共11页

气动伺服系统的低刚度、低气源压强、流量易饱和等特性,导致系统在工作过程中能量耗散较大,系统易受摩擦影响,且补偿效果不明显。尤其是当系统的运动方向改变时,会产生明显的“平顶现象”,严重影响气动伺服系统的跟踪精度。采用负载口... 气动伺服系统的低刚度、低气源压强、流量易饱和等特性,导致系统在工作过程中能量耗散较大,系统易受摩擦影响,且补偿效果不明显。尤其是当系统的运动方向改变时,会产生明显的“平顶现象”,严重影响气动伺服系统的跟踪精度。采用负载口独立控制结构,消除因两腔耦合而导致的能量耗散,使系统流量特性尽可能地位于线性区间;针对气动系统中存在的摩擦中部分参数不确定,以及外界干扰、动态负载的不确定性,设计非线性自适应鲁棒控制方法;将系统的刚度调节与自适应鲁棒控制进行协同控制,提高气动位置伺服系统的动态性能。仿真和实验结果均表明:具有刚度调节的自适应鲁棒控制能够明显降低系统能量耗散,提高系统位置跟踪精度,有效改善摩擦引起的“平顶现象”。 展开更多

关键词 摩擦补偿 气动位置伺服 刚度调节 负载口独立控制

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无人战车轮毂电机稳定性控制策略研究

3

作者 李鑫帅 毛汉领 +1 位作者 王鹏康 李思言 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第6期9-14,35,共7页

为了降低无人战车轮毂电机外部受到的大负载扰动提出了基于滑模负载转矩观测器的自抗扰控制(Active Dis-turbance Rejection Control,ADRC)策略,可以即时观测负载扰动变化,并将观测到的负载转矩变化前馈至转矩电流中,从而提升了速度控... 为了降低无人战车轮毂电机外部受到的大负载扰动提出了基于滑模负载转矩观测器的自抗扰控制(Active Dis-turbance Rejection Control,ADRC)策略,可以即时观测负载扰动变化,并将观测到的负载转矩变化前馈至转矩电流中,从而提升了速度控制系统的响应速度、减小了转矩波动。利用Simulink软件仿真,对滑模速度控制、滑模负载转矩观测器及ADRC速度环控制进行了对比分析。根据仿真结果可知,该模型平稳度高、系统抗扰能力强。 展开更多

关键词 自抗扰控制 轮毂电机 滑模负载转矩观测器 前馈补偿 速度调节器

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基于负载力补偿的自抗扰复合电液位置控制方法 被引量：26

4

作者 高炳微 邵俊鹏 +1 位作者 李建英 季亚娟 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期333-339,共7页

由于电液位置控制系统存在严重的非线性、内部参数的时变性以及外负载的干扰性,严重影响了系统静、动态控制效果。为此,提出了一种基于负载力补偿的自抗扰复合控制方法。给出了复合控制策略的工作原理;设计了自抗扰控制器,利用扩张状态... 由于电液位置控制系统存在严重的非线性、内部参数的时变性以及外负载的干扰性,严重影响了系统静、动态控制效果。为此,提出了一种基于负载力补偿的自抗扰复合控制方法。给出了复合控制策略的工作原理;设计了自抗扰控制器,利用扩张状态观测器来观测和补偿系统内部参数和外部负载力的不确定性,从而有效地抑制了内部扰动和外部扰动对系统的影响;设计了负载力补偿控制器并导出负载力的补偿模型,进一步削弱了外负载变化对系统的不良影响,同时提高了系统的位置控制精度。通过Matlab仿真和半物理仿真平台分别进行了复合控制策略的验证。仿真及实验结果表明:自抗扰控制器有效地抑制了内外扰动的干扰,而负载力补偿控制器的引入使系统在抑制了外负载力摄动的同时实现了位置的精确定位控制,验证了所提控制策略的有效性。 展开更多

关键词 电液位置控制系统 负载力补偿 自抗扰控制

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永磁直线伺服系统最优参数负载扰动补偿方法 被引量：14

5

作者 王丽梅 武志涛 刘春芳 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期133-138,共6页

对于直接驱动永磁直线伺服系统,负载扰动和系统参数的变化严重影响系统伺服性能。本文提出了一种位置控制器与负载扰动补偿器相结合的扰动抑制方法,该方法同时兼顾了直线伺服系统快速的瞬时响应和良好的抗干扰能力。其中位置控制器决定... 对于直接驱动永磁直线伺服系统,负载扰动和系统参数的变化严重影响系统伺服性能。本文提出了一种位置控制器与负载扰动补偿器相结合的扰动抑制方法,该方法同时兼顾了直线伺服系统快速的瞬时响应和良好的抗干扰能力。其中位置控制器决定系统的瞬时响应特牲,而负载扰动补偿器则用来改善系统的抗干扰能力。在负载扰动补偿器的参数确定中提出利用Parseval定理中信号在时间域内的总能量与频域内的总能量相等的原理,将位置偏差量的时域性能指标转为频域性能指标,再通过对劳斯-赫尔维茨(Routh-Hurwitz)二维数组的计算,确定最优化PI参数。仿真结果与实验表明,该补偿方法使直线电机伺服系统具有良好的控制精度与鲁棒性。 展开更多

关键词 永磁直线同步电机 位置控制器 负载扰动补偿器 Parseval定理 最优化

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基于开环补偿与鲁棒控制的电液位置伺服加载系统研究 被引量：5

6

作者 梅鲁海 刘哲纬 《机电工程》 CAS 北大核心 2022年第1期59-64,86,共7页

电液伺服加载系统往往存在大范围负载扰动和非线性干扰问题,采用传统PID控制策略一般难以解决,针对这一问题,为有效提高位置伺服的动态品质和稳态精度,提出了一种基于开环补偿与鲁棒控制的电液位置伺服加载系统。首先,介绍了一种电液伺... 电液伺服加载系统往往存在大范围负载扰动和非线性干扰问题,采用传统PID控制策略一般难以解决,针对这一问题,为有效提高位置伺服的动态品质和稳态精度,提出了一种基于开环补偿与鲁棒控制的电液位置伺服加载系统。首先,介绍了一种电液伺服加载试验台系统的结构组成和数学模型;然后,阐述了扰动抑制的非线性开环补偿方法,分析了基于期望轨迹规划的位置开环补偿控制策略,以及在线预估系统非线性参数的特点,建立了位置伺服控制器的理论模型;阐述了位置伺服系统自适应鲁棒控制策略的模型和方法;最后,进行了电液伺服加载系统实验,验证了基于开环补偿与鲁棒控制的电液位置伺服加载系统的优越性。研究结果表明:与采用PID闭环方式的电液伺服系统相比,基于开环补偿与鲁棒控制的电液位置伺服加载系统的自适应性更强,位置跟踪曲线控制精度更高,当位置跟踪频率为20 Hz时,跟踪误差只有位置指令幅值的15%左右,系统的“双十”频宽可扩展到22 Hz,且其整体抗扰动性能明显也优于采用PID闭环方式的电液伺服系统。 展开更多

关键词 电液伺服加载系统 位置伺服 开环补偿 鲁棒控制 扰动抑制

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位置比例加力补偿电动负载模拟器的研究 被引量：2

7

作者 顾文娟 刘涛 +1 位作者 朱战霞 孙力 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第23期6960-6963,6969,共5页

通过对力伺服加载系统和位置同步加力补偿加载系统的分析,提出了一种位置比例跟随力补偿加载系统;并对其进行MATLAB/SIMULINK建模仿真。最后,对位置比例跟随力补偿加载系统的仿真结果进行了分析,结果说明该系统能够有效提高系统频带。

关键词 位置比例 力补偿 负载模拟器 PID控制

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泵阀复合驱动执行器速度/位置控制方法 被引量：4

8

作者 吴斌 柏艳红 权龙 《机床与液压》 北大核心 2021年第7期37-41,共5页

针对液压升船机、多自由度试验平台、长行程单出杆液压缸控制系统高性能和高效能的要求,结合阀控回路的高性能和泵控回路的高效能特点,采用阀控开式回路和泵控闭式回路并联驱动新回路。该回路兼顾效能和性能,但侧重于保持性能。为提高... 针对液压升船机、多自由度试验平台、长行程单出杆液压缸控制系统高性能和高效能的要求,结合阀控回路的高性能和泵控回路的高效能特点,采用阀控开式回路和泵控闭式回路并联驱动新回路。该回路兼顾效能和性能,但侧重于保持性能。为提高新回路运行过程中的平稳性及带负载的控制精度等性能,提出带有负载补偿量的速度/位置复合控制策略,确定负载补偿计算模型和速度前馈控制计算模型。仿真结果表明:采用该控制策略,可以实现速度和位置的同时控制,并且在不同负载下可以获得较好的控制性能。 展开更多

关键词 并联驱动回路 速度前馈控制 位置反馈控制 负载补偿 AMESIM仿真

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基于模型补偿自抗扰的炮塔随动系统控制器 被引量：1

9

作者 陆耀阳 吴盘龙 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2020年第9期90-93,117,共5页

为了满足某自行高炮炮塔俯仰向随动系统的抗干扰性能,重新设计该系统的伺服控制器。在简要描述该系统的结构及工作原理的基础上,对系统各模块建立数学模型。提出了一种用于伺服系统的优化模型补偿自抗扰控制方法。采用变遗忘因子的递推... 为了满足某自行高炮炮塔俯仰向随动系统的抗干扰性能,重新设计该系统的伺服控制器。在简要描述该系统的结构及工作原理的基础上,对系统各模块建立数学模型。提出了一种用于伺服系统的优化模型补偿自抗扰控制方法。采用变遗忘因子的递推最小二乘(RLS)法,通过输入交轴电流和转速得到伺服系统的所受阻力矩和冲击载荷,对自抗扰控制器进行补偿。并在Matlab/Simulink仿真环境下结合S函数对系统进行仿真研究。性能评估结果表明,该算法较好地增强了扩张状态观测器估计扰动的能力,并提高系统的鲁棒性和控制精度。 展开更多

关键词 自行高射炮 随动系统 模型补偿 自抗扰控制 递推最小二乘法 冲击载荷

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泵控差动缸系统带负载力补偿量速度/位置复合控制方法 被引量：8

10

作者 王成宾 权龙 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期420-426,共7页

为提高泵控差动液压缸系统运动过程的平稳性及控制精度,提出了带有负载力补偿量的速度/位置复合伺服控制策略,确定了速度前馈控制量计算模型和负载力补偿量计算模型。为实现速度控制和位置控制的平稳切换,对切换参数及切换时机进行了研... 为提高泵控差动液压缸系统运动过程的平稳性及控制精度,提出了带有负载力补偿量的速度/位置复合伺服控制策略,确定了速度前馈控制量计算模型和负载力补偿量计算模型。为实现速度控制和位置控制的平稳切换,对切换参数及切换时机进行了研究,以实际位置相对目标位置的差值作为切换参数。建立系统的仿真模型和物理试验模型,对系统进行仿真和试验研究,仿真结果和试验结果都表明,采用速度/位置复合控制策略可以实现对泵控差动缸系统的速度和位置的同时控制,在保证控制精度的前提下有效提高了差动缸的运动平稳性。为便于比较,还对泵控差动缸系统单独的位置伺服控制进行了仿真和试验研究,对比结果表明,所提出的复合控制策略具有明显的优越性。 展开更多

关键词 泵控差动缸 速度/位置复合控制 无扰切换 负载力补偿

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混合负载下基于虚拟振荡器控制的离网逆变器控制策略研究 被引量：5

11

作者 姜汉周 潘欢 纳春宁 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期88-96,共9页

虚拟振荡器控制(virtual oscillator control,VOC)策略是一种新型分布式控制方法,在离网和并网逆变器中具有巨大的应用潜力。然而,当负载变化及非线性不平衡负载接入系统时,基于VOC的离网逆变器系统会存在频率偏差和谐波问题。针对上述... 虚拟振荡器控制(virtual oscillator control,VOC)策略是一种新型分布式控制方法,在离网和并网逆变器中具有巨大的应用潜力。然而,当负载变化及非线性不平衡负载接入系统时,基于VOC的离网逆变器系统会存在频率偏差和谐波问题。针对上述不足,通过分析混合负载对电力系统造成的影响,提出一种改进的VOC策略,并引入电压、电流正负序分离技术,设计了二次频率补偿器。同时改进了电压电流双闭环控制结构,进一步提高了系统抑制谐波的能力。在Matlab/Simulink平台中搭建了离网逆变器系统仿真模型。通过与传统VOC进行对比,验证了所提控制策略在解决频率偏差和抑制谐波问题中的有效性。 展开更多

关键词 离网逆变器 虚拟振荡器控制 混合负载 二次频率补偿 正负序分离

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基于补偿饱和电感的开关磁阻电机位置估计方法

12

作者 李闯 颜建虎 +2 位作者 张鉴捷 季国东 应展烽 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期731-739,共9页

为了解决开关磁阻电机(SRM)的全周期电感交点因磁路饱和而产生偏移的问题,该文提出了一种基于补偿饱和电感的SRM无位置传感器控制方法。首先,通过脉冲注入获取SRM的全周期电感;其次,离线测量在不同负载工况下的相电感交点偏移角度,并且... 为了解决开关磁阻电机(SRM)的全周期电感交点因磁路饱和而产生偏移的问题,该文提出了一种基于补偿饱和电感的SRM无位置传感器控制方法。首先,通过脉冲注入获取SRM的全周期电感;其次,离线测量在不同负载工况下的相电感交点偏移角度,并且采用余弦和函数来拟合负载转矩与偏移角度的关系;最后,实时检测当前负载转矩值,进而计算出需要补偿的偏移角度。当电机进入电感饱和工作状态后,通过拟合补偿相电感位置交点的方法来提高转子位置角的估算精度。采用1台四相8/6极SRM为样机进行仿真和实验分析。该文方法没有新增加硬件,1个电角度周期内仍然可以更新8次转子位置角信息,消除了累计误差。 展开更多

关键词 补偿饱和电感 开关磁阻电机 无位置传感器控制 全周期电感 负载转矩

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超越负载下基于李雅普诺夫直接法的电液位置伺服系统研究

13

作者 阮军 金晓宏 +1 位作者 黄浩 张绍峰 《机电工程》 CAS 北大核心 2020年第10期1136-1143,共8页

针对电液位置伺服系统在超越负载作用下,液压缸活塞被迫运动并出现强迫流量的问题,对系统数学模型和强迫流量表达式进行了分析。基于系统的误差状态方程,采用Lyapunov直接法构造了一种形式简单的Lyapunov函数,通过Lyapunov直接法的反演... 针对电液位置伺服系统在超越负载作用下,液压缸活塞被迫运动并出现强迫流量的问题,对系统数学模型和强迫流量表达式进行了分析。基于系统的误差状态方程,采用Lyapunov直接法构造了一种形式简单的Lyapunov函数,通过Lyapunov直接法的反演方式对系统渐近稳定条件进行了求解,对求取控制律的一般性方法进行了归纳;借助一典型电液系统参数,依据Lyapunov直接法所得到的控制率,提出了包含前向通道串联微分控制补偿器和与动力机构并联的带可调液阻机液补偿器的复合控制策略,并利用Simulink软件对该典型电液系统进行了数值仿真分析。研究结果表明:在超越负载工况下,在保证系统稳定性的同时,所设计的控制器能按照位移指令信号实现正常的运行控制任务,并且在外负载力正负交变的条件下其稳态误差小于0.183%,调整时间小于0.02 s。 展开更多

关键词 超越负载 电液位置控制系统 LYAPUNOV直接法 机液补偿器

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