被动式电液力伺服系统的自适应反步滑模控制
电液伺服系统的间接自适应模糊滑模跟踪控制
Re e r h o nd r c s a c n I ie tAda ie F z y S i i g M o e Tr c n ptv u z ld n d a ki g Co t o o e to H y r u i e v y tm n r lf r El cr - d a lc S r o S se
刘 云峰 缪 , 栋 方 文斌 粱树 晖 , ,
( . 二 炮 兵 工程 学 院 , 西 西安 7 0 2 ; . 1第 陕 1 0 5 2 第二 炮 兵 驻 8 0 6 2厂
军 代 室 , 北 武 汉 4 02 ; . 二 炮 兵 装 备 研 究 院 , 京 10 8 ) 湖 303 3 第 北 0 0 5
i hs p p r n t i a e .An d ptv u z y tm a do t d t e lc y t m ha a t r a a ie f z y s s e w sa p e o r pa es se c r ce .T hec nto a sd sgn d b ldng o r llw wa e i e y sii
0 引 言
电液 伺 服 系统 是 一 典 型 的 非 线性 系统 , 存 在 且 多个不 确定 因素 。这些 非线 性 和不确 定 性使 系 统 的
中, 系统 不确 定性 参 数 的界可 能是 未知 的 。 为此 , 对 电液 伺服 系统 的跟 踪控 制 , 文提 出 针 本 了一 个 间接 自适应 模 糊滑 模 的设计 方案 。
s th cn r1 wi o to .Th i lt n r s l h we h t t e p o o e p r a h wa ai c esmua i e u t s o d t a h r p s d a p o c s v l o s d.
电液伺服系统的自适应滑模控制研究
Abstract: For the chattering problem of sliding mode control (SMC) method, an adaptive SMC for electro-hydraulic servo system (EHSS) is presented. Factors causing system chattering are summarized for the uncertainties of EHSS. The corresponding control law and adaptive law are designed. Simulation results show that the proposed adaptive SMC for EHSS can effectively weaken the system chattering in comparison to the conventional SMC. Key words: control system emulation technique; electro-hydraulic servo system; sliding mode control; adaptive control
图1 Fig. 1
电液伺服系统示意图
Diagram of electro-hydraulic servo system
在活塞上的力的平衡,导致以下运动方程:
Fg = A1P 1 − A2 P 2 = Mt
d2 y dy + Bt + Ks y + FL, 2 dt dt
( 1)
其中, Fg 为活塞产生的力; P 1和 P 2 为气缸两室的压力; A 1 和 A2 为这两个室的阀芯面积; M t 为活塞和活 塞负荷的总质量; Bt 为活塞和负载的黏性阻尼系数; Ks 为负载弹簧常数; y 为活塞位移; FL 为任意负 载力。 定义负载压降 PL = P 1−P 2 ,并考虑到气缸是对称缸, Ap = A 1 = A2 ,式( 1)可写为
电液伺服位置系统的变结构自适应鲁棒控制
第2卷 第1期 3 1
文章编号 : 0 9 4 (0 6 1 — 19— 4 1 6— 3 8 20 ) 1 0 4 0 0
计
算
机 仿
真
26 1 0 年1月 0
电液伺 服 位 置 系统 的变 结构 自适 应 鲁棒 控 制
方一 呜 , 聂颖 , 王众
ABS TRACT:I h sp p r t e ma h mo e f ne e to—h d a l e v o i o y tm e c b d b h r n t i a e , h t d l l cr oa y r u i s r op s i n s s c t e d s r e y at i i d—o - r
赖于一个时间函数使 系统在两个不 同的控制律之 问进行切 换 , 以满足 不同运动 阶段 的要求 。此 外在应用 变结构控制 的同 时, 通过参数 自 适应来消除系统不确定性对控制性 能的影 响, 增 加了系统 的鲁棒性 。然后 基于李亚普诺 犬稳定性理 论 进
证明了所设计 系统 的渐近稳定性。最后将此方法应 用于冷轧机电液伺服位置系统进行仿真 , 结果表明这种针对 不同运 动阶 段的特点所设计 的控制器满足 了变结构控制的町达 条件 , 达到 了 减小系统到达滑模面 的时间和削弱抖振的 目的。与传统 的 变结构控制对 比 。 该文所设计的控制器在减小啊应 时间 、 抑止超调和提高鲁棒性方 面都具有先进性。 关键词 : 变结构控制 ; 电液伺服位置系统 ; 自适应 ; 真 仿
sr cu e c nr lte r .I h e c i gp a e a d d rn e si i gp a e, w i e e t o t l r r e i n d r — t t r o t h o u o y n te r a h n h s n u g t l n h s t o d f r n nr l sa e d sg e e i h d f c oe s e t ey,a d t e r d p e ey n n a t u ci n i r e ome t i ee t e u r me t i e e t h s s p ci l v n ya e a o t d r li go me f n t o d rt e f r n q i h i o n df r e n si d f r n a e . n f p Mo e v r , l n t h n u n e o a a t ru c rany o h o to p r r n e . n a s t e meh d i a r o e t e i ae te if e c fp r me e n e tit n t e c n rl e oma c s a d l i t o s — o mi l f pv d pe o td,t e e s se ’ o u t e si i ce s d h n t y tm Sr b sn s n r a e .T e a y t t a t bl y o d p ie t h s h s mp oi lsa i t fa a t wo—p a e VS y tm s c i v h s C s se i p v d b s d o y p n v s b l y t e r .T ep p s d a a t e sii gmo ec n r l t o sa p id t ne e t o r e a e n L a u o t i t h o a i y h r o e d p i l n d o t h d i p l o a l cr o v d o me e o
基于奇异摄动理论的电液伺服系统Backstepping滑模自适应控制
动
与
冲
击
第 3 卷第 1 l 1期
J OURNAL OF VI RAT1 B 0N AND S H0CK
基 于奇异 摄 动理 论 的 电液伺 服 系统 B csepn aktp ig滑 模 自适 应控 制
吴忠强 ,夏 青
秦 皇岛 06 0 ) 6 04
( 山大学 西校 区电气学 院工业计算机控制工程河北省重点实验室 , 燕 河北
Z ogqag. I i h n —in XA Qn g
( e a f n uta C m ue ot l ni eigo ee Poic , asa n esy Qn undo0 60 , hn ) K yL bo d s i o ptr nr g er f b i rv e Y nhnU i r t, i aga 6 0 4 C ia I rl C oE n n H n v i h
决 了高阶非线性 系统 的控制 问题 , 用滑模方法抑制 系统 的外部 扰动 , 对系统 的不确 定性参数进行 自适应估计 。数 字仿真 的结 果验证 了所设计控制器 的正确性和有效性 。
关键词 :电液伺服系统 ; 奇异摄动理论2 3 4 P 7 . 文 献 标 识 码 :A
摘 要 :针对电液伺服位置跟踪系统中存在的非线性特性、 系统参数和外部负载的非匹配不确定性 , 提出了基于
奇异摄动理论 的电液伺 服系统 的 B cs p ig akt pn 滑模 自适应 控制 。利用 奇异摄 动 中双 时间刻度理 论将原 系统分解 为快慢 e 变子系统 , 分别设计快变和慢变子系统的控 制律 , 再合成得 到复合 控制器 。应 用 B c s p ig的逆 向递推 方法有 效地解 akt pn e
被动式电液伺服加载系统的反步自适应控制研究
被动式电液伺服加载系统的反步自适应控制研究被动式电液伺服加载系统的反步自适应控制研究摘要:被动式电液伺服加载系统是一种常用于测试和模拟载荷的控制系统。
然而,由于其装载特性难以确定和变化不定,传统的控制方法往往难以满足实际需求。
因此,本研究采用了反步自适应控制算法,对被动式电液伺服加载系统进行研究。
通过对实验结果的分析与对比,验证了该控制算法在提高系统动态性能和适应未知扰动方面的有效性。
关键词:被动式电液伺服加载系统;反步自适应控制算法;动态性能;未知扰动一、引言随着工程领域的不断发展,对于各类机械装置的测试和仿真需求日益增长。
其中,被动式电液伺服加载系统作为一种常用的控制系统,广泛应用于负载模拟、材料测试、结构力学分析和故障诊断等领域。
然而,被动式电液伺服加载系统具有装载特性难以确定和变化不定的特点,这给传统的控制方法带来了很大的挑战。
针对被动式电液伺服加载系统的控制问题,近年来出现了许多新的控制策略。
其中,反步自适应控制算法作为一种自适应控制方法,逐渐受到了研究者的关注。
该算法能够实时估计装载特性的变化,并根据估计结果进行自适应调整,从而提高系统的控制性能。
本研究旨在探索被动式电液伺服加载系统的反步自适应控制方法,并验证其在提高系统动态性能和适应未知扰动方面的有效性。
通过实验方法,对比分析了反步自适应控制算法与传统控制方法在系统响应速度、输出精度和适应性等方面的差异,从而为被动式电液伺服加载系统的控制提供一种新的思路和方法。
二、被动式电液伺服加载系统及其控制方法1. 被动式电液伺服加载系统的基本结构和工作原理被动式电液伺服加载系统由液压模块、执行机构、传感器和控制器等组成。
其中,液压模块负责提供液压能源,执行机构将液压能源转化为机械能,传感器用于检测系统的状态,控制器则根据传感器反馈信息实现对系统的控制。
被动式电液伺服加载系统的工作原理是,在外界施加的载荷作用下,通过控制执行机构的液压传动装置,使得执行机构能够按照一定的速度和位移进行工作。
电液伺服力控系统的自适应滑模控制
林 廷圻
( 西安交 通 大学)
摘要 :针对存在 确定 胜的 非线性 电浈伺服力控 系统 的跟踪控 制问题 ,基 于等价控制 的概 念,提 出了一种 自适 应 滑模控制律综台方法 .应用参数 自适 应的方法 ,消除不确定性对 控制性 能的影响,以达 到鲁棒跟踪控制 的 目的 。 为了证 明这种控制器 可行性 .利 用微 机实现 的该 控制器被应 用于某疲劳试验 机电液伺服 系统 ,实时控制 的结果验
AA: ( . △ () 2
A A必须满足如式( 的限制条件 。 2 ) 本 文 在传 统滑 模 控 制 中应 用 参 数 自适 应 的 方 法 ,来实现渐近稳定的滑模控制 ,自适应律用来消 除系统 参数 的不确 定性 , 以达 到鲁 棒跟 踪 的 目标 。
, ,
为此 , 系统式(] 对 1,首先选取如下滑模流型
度也有 所 不 同,但不 管参 数如何 变 化 ,它总 是有 界
分别 是系 统 的输出位 移 、速度 和力传 感 器所
测 量 到 的驱 动 力 , 则 系统 的状 态 空 间 描 述 可 表 示
为【
j ( (“ l △) 口 )
Y=[ 0 1 0 ] X
r 1 1
和 系统 式() 构 成 的 闭 环 系统 是 渐 近 稳 定 的 , 为 1所 此 ,可 以采 用 文 献 [】 5中极 点配 置 的方 法 或 者 化 为 二次 型最优 的方法 来选择 c的参 数 。
并使 整个 力控 制 系统对 系统 参数 的变 化 、不确 定性 增 益变 化及 扰 动 呈 现 强 的 鲁 棒 性 和 良好 的跟踪 性 能 。为此 ,我们 先 做如 下假定 ()系统 式() 1 1的标 称 系统 是可 以获得 的 ,即在 系 统式() 1中矩 阵 A、B 及 扰 动 F 的估计 A 、 亩 、 , 通过 分析 或辨 识是 能够得 到 的 。 ()控 制 增益 阵 6x满 足下 列条件 2 ( )
电液力伺服系统自适应抗扰控制研究
液压与'动
57
doi: 10.11832/j. issn. 1000-4858.2019.12-009
电液力伺服系统自适应抗扰控制研究
李 波1,芮光超1,方 磊1,撒羯洁2,汤 裕2,沈 冈!I2
(1.中国船舶重工集团公司第七一三研究所,河南郑州450000; 2.中国矿业大学机电学院,江苏徐州221116)
收稿日期:2018固2固0 基金项目:装备预研教育部联合基金(6141A020331) 作者简介:沈刚(1982&),男,安徽利辛人,教授,博士,主要 从事电液伺服系统方面的科研和教学工作。
5网络算法控制高超声速飞行器的动力学模型。
近年来,
步法的控制研究及应用得到了国
摘要: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Lyapunav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。
LI Ba 1, RUI Guang-chaa 1, FANG Lei1, SA Yun-jie 2, TANG Yu 2, SHEN Gang2
(1. The 713 Research Institute of China Shipbuilding Industrg Corporation, Zhengzhou, Henan 450000 ; 2.SchoolooMechaieonccEngcneeecng, ChcnaUnceeesci ooMcncngand TechnologD, Xuzhou, Jcangsu 221116)
电气伺服系统的自适应模糊积分滑模控制
的切换 函数作 为模 糊 系统 的输 入 , 采用 积分 滑模 并
面设 计 切 换 函数 , 现 高 精 度 模 糊 滑 模 控 制 , 实 由
收稿 日期 : 0 9 0 — ; 回 日期 : 0 9 0 — 3 20—41 修 5 2 0— 62
基 金 项 目 : 国一 加 利 亚 政 府 间 国 际 合 作 项 目( 21 ) 中 保 1- 1
响 , 位置 控制 的精 度一 直是 人们 关 注 的问题 。 其 滑 模控 制器 是一 种有 效 的非 线性 鲁棒 控制 器 ,
近 年来 , 模糊 控 制器 F C在 许 多 应用 场 合 取 得
了优 于传 统控 制 的效 果 。 是 , 阶 系统 大 量对 应 但 高 的大 量模 糊规 则往 往使 分 析过 程复 杂化 。
性; 丁 表示 电磁转 矩 。 如果 电流 表 示形 式 恰 当, 电
磁 转 矩 可 简 化 为
丁 = K ( ) £ () 2
2 自适 应模 糊 积分 滑 模 控 制器 设 计
2 1 传 统 滑 模 控 制 器 .
式中: K 是转 矩 系数 ; i )则 是 控制 电流 。 而 ( 电气 伺服 系统 的框 图如 图 1所示 。
第2 2卷 第 2 期
21 0 0年 4月
电 力 系 统 及 其 自 动 化 学 报
Pr c e i g ft e C U— PS o e d n so h S E A
Vo . 2 No 2 12 .
Ap . r 20 10
电 气 伺 服 系统 的 自适 应 模 糊 积 分 滑 模 控 制
・
28 ・
电 力 系 统 及 其 自 动 化 学 报
电液位置伺服系统自适应反演滑模控制
能实现动平台的快速、稳定、高精度空间位置控制,
,
反演滑模
消除支链电
液伺服系统内部 摄动对系统的影响;其次,由
反演滑模控制 ,对负载以及关
类非
匹配性外部干扰的抗扰能力有限, 一般这类干
动部件的重力及模型误差,为 证跟
踪精度,设 了一种鲁棒轨迹跟踪控制器,确 了跟踪
差的一致终值有界性,并仿真证明了该控制方法的
稳定性和有效性。
联运动平台的运动控制可转化为 个支链
的运动控制&6',
个支链单独设计位
置控制器,
个支链伺服系统的协调运动来实
动平台的空间位置控制。在 模误差、伺服系统
部 摄动以及 环境 干扰的情况下,也
中 了 优良
的控制策略。大多数采用常规的PID或者改进型PIN
控制 ,控制策略一般只能
精度要求不
、干扰 的
&4'。在鲁棒控制
,
了一
滑模控制应 六自由度平台&5',滑模变结构控制
传统控制系统 ,控制简单, 学模型精确性要
求不高, 部干扰和
有好的鲁棒性和 :
的自适应性,并有 、解、动 性能好等优点。杨
志永等&3'
关键词:并联运动平台;电液伺服运动系统;自适应控制;反演滑模控制 中图分类号:TH137 文献标志码:B 文章编号:1000-4858(2019 )07-0014-06
Adaptive Inversion Sliding Mode Control for Electro-hydraulic Servo Motion System
LIU Xt, HUANG Ru-nan1, GAO Ying-jie2
PMSM伺服系统的自适应反步滑模控制器设计
第3"卷第1期 2 0 19年2月青岛大学学报(工程技术版)JOURNAL OF QINGDAO UNIVERSITY (E&T)V o l.3"N o.1Feb. 2 0 19文章编号:1006 - 9798(2019)01 -0022 - 05# DO* 10.13306/21006- 9798.2019.01.004PMSM伺服系统的自适应反步滑模控制器设计孙筱菲,于海生,于金鹏,刘旭东(青岛大学自动化学院,山东青岛266071)摘要:针对负载转矩未知的永磁同步电机伺服系统的控制问题,本文提出了一种改进的自适应反步滑模位置跟踪控制方法。
根据反步递推原理,选取合理的Lyapunov函数和虚拟控制变量,得到一个新的负载转矩自适应估计方法。
该方法采用负载转矩自适应律近似一个非线性的降阶扰动观测器,使负载转矩估计值能够快速准确地收敛到期望值。
通过将自适应反步法与自适应滑模控制结合,增强了系统的抗干扰性能,采用的自适应滑模趋近律很好地削弱了系统抖振。
利用Lyapunov稳定性定理,证明了系统的全局渐近稳定性,最后在 LIN K S-R T实验平台上对本文提出的控制方案进行实验验证。
实验结果表明,该方法很好地实现了永磁同步电机控制系统的快速渐近位置跟踪控制,具有良好的抗负载扰动性能,控制方案有效实用。
关键词:永磁同步电机#自适应反步#滑模#位置跟踪控制中图分类号:T P273+.3; T M341 文献标识码:A永磁同步电机(permanentmagnet synchronousmotor,PM SM)效率高、功率密度大、可靠性高,因此被广泛 应用于电机控制领域12,它是一个多变量、强耦合的非线性系统,容易受电机参数变化和外部负载扰动等不确定参数影响34]。
为了实现永磁同步电机控制系统的高性能控制,需要对控制系统存在的问题做更深人的研究。
目前,许多控制方法对提高P M S M控制性能效果显著。
《泵控电液位置伺服系统的滑模控制方法研究》范文
《泵控电液位置伺服系统的滑模控制方法研究》篇一摘要:随着现代工业自动化和精密机械的发展,对位置伺服系统的性能要求愈发严格。
泵控电液位置伺服系统作为工业自动化领域的重要一环,其控制方法的优化显得尤为重要。
本文针对泵控电液位置伺服系统,研究并探讨了滑模控制方法的应用,旨在提高系统的响应速度、稳定性和精度。
一、引言泵控电液位置伺服系统是一种基于液压泵控制的电液伺服系统,其核心在于精确控制液压泵的输出力,进而实现对位置的高精度控制。
然而,由于系统内部参数的复杂性和外部环境的干扰,传统的控制方法往往难以满足高精度的要求。
因此,本文引入滑模控制方法,以改善系统的性能。
二、泵控电液位置伺服系统概述泵控电液位置伺服系统主要由液压泵、执行机构、传感器和控制单元等部分组成。
其中,液压泵是系统的动力源,执行机构则负责将液压动力转化为所需的动作,传感器实时检测位置信息并反馈给控制单元,控制单元则根据反馈信息对液压泵进行精确控制。
三、滑模控制方法介绍滑模控制是一种非线性控制方法,其基本思想是根据系统的状态变量设计一个滑动曲面,通过调整系统的控制输入使系统状态变量按照滑动曲面运动。
该方法对系统内部参数的变化和外部干扰具有较强的鲁棒性,因此在许多复杂系统中得到了广泛应用。
四、滑模控制在泵控电液位置伺服系统中的应用在泵控电液位置伺服系统中应用滑模控制方法,需要先建立系统的数学模型,并根据模型设计滑动曲面和控制律。
在设计中,需要考虑系统的动态特性、稳定性以及精度要求等因素。
通过仿真实验,可以验证滑模控制在泵控电液位置伺服系统中的有效性。
实验结果表明,采用滑模控制的系统具有更快的响应速度、更高的稳定性和更高的精度。
五、实验与分析为了验证滑模控制在泵控电液位置伺服系统中的效果,本文进行了实验分析。
首先,搭建了泵控电液位置伺服系统的实验平台,并在平台上进行了滑模控制的实验。
实验结果表明,采用滑模控制的系统在响应速度、稳定性和精度方面均优于传统控制方法。
动压缸电液伺服压力系统自适应反步双滑模控制
DENG Pan, LIU Yang, LI Hua, et al. Adaptive Backstepping Double Sliding Mode Control for Dynamic Pressure
Cylinder Electro⁃hydraulic Servo Pressure System[ J] .Machine Tool & Hydraulics,2020,48(1) :158-164.
动压缸电液伺服压力系统自适应反步双滑模控制
邓攀1,2 , 刘洋2 , 李华2 , 李恒山2
(1. 武汉科技大学机械自动化学院, 湖北武汉 430081;
2. 宝钢股份中央研究院武汉分院 ( 武钢有限技术中心) , 湖北武汉 430080)
摘要: 给出了轨道路基测试装置液压原理图、 动压缸电液伺服压力系统数学模型和 AMESim 模ntrol method was designed: using the double sliding mode structure, constructed separately adaptive sliding mode con⁃
trol for dynamic pressure cylinder displacement subsystem and adaptive backstepping sliding mode control for dynamic pressure cylinder
真结果表明: 该方法不仅可以有效地估计系统中参数, 实现对目标期望变量精确地跟踪, 具有比积分滑模自适应控制
( ISAC) 更好的控制性能和跟踪性能; 而且可以有效地减小参数不确定性对跟踪性能的影响, 具有较好的鲁棒性能。
关键词: 动压缸; AMESim; 反步滑模自适应控制; 不确定参数
《电液位置伺服控制系统的模糊滑模控制方法研究》
《电液位置伺服控制系统的模糊滑模控制方法研究》篇一一、引言随着工业自动化和智能化的发展,电液位置伺服控制系统在各种复杂和精密的工业应用中扮演着至关重要的角色。
然而,由于系统中的非线性和不确定性因素,如摩擦、负载变化和外部干扰等,使得电液位置伺服控制系统的精确控制变得极具挑战性。
为了解决这些问题,本文提出了一种基于模糊滑模控制的控制方法,旨在提高系统的稳定性和控制精度。
二、电液位置伺服控制系统概述电液位置伺服控制系统是一种基于液压驱动的、具有高精度和高动态响应的位置控制系统。
它广泛应用于机床、航空航天、船舶等工业领域。
然而,由于系统中的多种非线性和不确定性因素,使得传统的控制方法往往难以达到理想的控制效果。
三、模糊滑模控制方法针对电液位置伺服控制系统的特点,本文提出了一种模糊滑模控制方法。
该方法结合了模糊控制和滑模控制的优点,通过引入模糊逻辑来处理系统中的不确定性和非线性因素,同时利用滑模控制的鲁棒性来提高系统的稳定性和控制精度。
(一)模糊控制模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法,能够处理系统中的不确定性和非线性因素。
通过将系统的输入和输出进行模糊化处理,然后根据一定的模糊规则进行推理和决策,最后得到控制输出。
在电液位置伺服控制系统中,模糊控制可以有效地处理由于摩擦、负载变化和外部干扰等因素引起的非线性和不确定性。
(二)滑模控制滑模控制是一种变结构控制方法,其核心思想是根据系统的状态在线调整控制器结构,使系统在滑动模态下运行。
滑模控制具有较好的鲁棒性,能够处理系统中的不确定性和扰动因素。
在电液位置伺服控制系统中,滑模控制可以有效地提高系统的稳定性和控制精度。
(三)模糊滑模控制的结合将模糊控制和滑模控制相结合,可以充分利用两者的优点来处理电液位置伺服控制系统中的非线性和不确定性因素。
具体来说,通过模糊逻辑来处理系统中的不确定性和非线性因素,然后根据处理结果在线调整滑模控制的控制器结构,使系统在滑动模态下运行,从而提高系统的稳定性和控制精度。
《泵控电液位置伺服系统的滑模控制方法研究》
《泵控电液位置伺服系统的滑模控制方法研究》篇一一、引言随着工业自动化技术的不断发展,泵控电液位置伺服系统在各个领域的应用越来越广泛。
然而,由于系统内部和外部的多种干扰因素,系统的稳定性和精度控制一直是一个重要的挑战。
为了解决这一问题,本文提出了一种滑模控制方法,旨在提高泵控电液位置伺服系统的性能。
二、系统概述泵控电液位置伺服系统主要由电机、液压泵、执行机构等部分组成。
其中,电机通过控制液压泵的流量和压力,驱动执行机构完成精确的位置控制。
该系统广泛应用于工程机械、船舶、航空等领域,对于其控制精度和稳定性的要求极高。
三、传统控制方法的局限性传统的泵控电液位置伺服系统控制方法主要包括PID控制和模糊控制等。
然而,这些方法在面对系统内部和外部的多种干扰因素时,往往难以达到理想的控制效果。
特别是当系统处于非线性、时变或不确定性的工作环境下,传统的控制方法往往会出现较大的误差和不稳定的现象。
四、滑模控制方法针对上述问题,本文提出了一种滑模控制方法。
滑模控制是一种非线性控制方法,通过设计合理的滑模面和滑模控制律,使得系统在滑模面上进行滑动,从而实现对系统的精确控制。
该方法能够有效地克服系统内部和外部的多种干扰因素,提高系统的稳定性和精度。
五、滑模控制方法的设计与实现1. 滑模面的设计:根据泵控电液位置伺服系统的特点和要求,设计合理的滑模面。
滑模面应能够反映系统的动态特性和稳定性要求,同时考虑到系统的非线性和不确定性因素。
2. 滑模控制律的设计:根据滑模面的设计,制定合理的滑模控制律。
该控制律应能够使得系统在滑模面上进行滑动,同时保证系统的稳定性和精度。
3. 控制系统实现:将设计的滑模面和控制律应用于泵控电液位置伺服系统中,通过控制器实现对系统的精确控制。
六、实验与分析为了验证本文提出的滑模控制方法的有效性,我们进行了大量的实验。
实验结果表明,该方法能够有效地克服系统内部和外部的多种干扰因素,提高系统的稳定性和精度。
《泵控电液位置伺服系统的滑模控制方法研究》
《泵控电液位置伺服系统的滑模控制方法研究》篇一一、引言随着工业自动化程度的不断提高,泵控电液位置伺服系统在众多领域中扮演着越来越重要的角色。
该系统具有高精度、快速响应及强适应性等特点,广泛应用于机床、船舶、航空航天等高精度作业领域。
然而,系统的稳定性和准确性是这类系统持续发展的重要指标。
因此,对泵控电液位置伺服系统的控制方法进行研究,特别是滑模控制方法的研究,具有十分重要的意义。
二、泵控电液位置伺服系统概述泵控电液位置伺服系统主要由电机、泵、阀和执行器等部分组成。
其中,电机驱动泵产生液压动力,通过阀的调节实现流量的控制,最终驱动执行器完成预定位置的任务。
该系统是一个典型的非线性、时变系统,其动态特性复杂,对控制方法有着较高的要求。
三、滑模控制方法原理滑模控制是一种变结构控制方法,其核心思想是根据系统当前的状态信息,有目的地进行控制律的切换,使系统状态按照预定“滑动模态”的状态轨迹运动。
在泵控电液位置伺服系统中应用滑模控制,可以有效克服系统的不确定性及外部干扰,提高系统的鲁棒性。
四、泵控电液位置伺服系统的滑模控制方法研究针对泵控电液位置伺服系统的特点,本文提出了一种基于滑模控制的控制策略。
首先,通过建立系统的数学模型,分析系统的动态特性和稳定性要求。
然后,设计适当的滑模面,使得系统状态能够在该滑模面上滑动,达到快速响应和准确跟踪的目的。
此外,为了克服系统的不确定性及外部干扰,采用自适应控制技术对滑模控制进行优化。
五、方法实施与实验分析在实施过程中,通过仿真和实际实验对所提出的滑模控制方法进行验证。
仿真结果表明,该方法能够使系统快速达到稳定状态,并实现准确的位置跟踪。
在实际实验中,该方法也表现出了良好的鲁棒性,有效克服了系统的不确定性及外部干扰。
与传统的控制方法相比,滑模控制在泵控电液位置伺服系统中表现出更优越的性能。
六、结论通过对泵控电液位置伺服系统的滑模控制方法进行研究,本文提出了一种有效的控制策略。
《泵控电液位置伺服系统的滑模控制方法研究》范文
《泵控电液位置伺服系统的滑模控制方法研究》篇一一、引言随着工业自动化和智能制造的快速发展,泵控电液位置伺服系统在众多领域得到了广泛应用。
然而,由于系统内部和外部环境的复杂性,该系统的稳定性和精度常常面临挑战。
为解决这一问题,本文针对泵控电液位置伺服系统提出了一种滑模控制方法,旨在提高系统的控制性能和稳定性。
二、系统概述泵控电液位置伺服系统是一种利用液压泵和伺服阀控制执行器位置的系统。
其结构主要包括电机、液压泵、伺服阀、执行器等部分。
系统通过电机驱动液压泵产生压力,通过伺服阀调节液压系统的流量和压力,从而实现对执行器位置的精确控制。
三、滑模控制方法滑模控制是一种非线性控制方法,通过在系统的状态空间中构造一个滑动面,使得系统在滑动面上运动,以达到稳定控制的目的。
本文提出的滑模控制方法,首先通过建立系统的数学模型,确定滑模面和控制系统所需的状态变量。
然后,根据系统动态特性和滑模面设计原则,设计滑模控制器。
在控制器中,通过引入滑模控制算法,使系统在受到外部干扰时仍能保持在滑动面上运动,从而保证系统的稳定性和精度。
四、滑模控制算法实现本文所提出的滑模控制算法包括两个部分:滑模面的设计和滑模控制器的设计。
在滑模面设计部分,根据系统的动态特性和稳定性要求,设计合适的滑动面函数。
在滑模控制器设计部分,通过引入非线性控制和优化算法,使得系统在受到外部干扰时仍能快速回到滑动面上。
此外,为提高系统的响应速度和精度,还采用了PID(比例-积分-微分)控制和模糊控制等先进的控制策略。
五、实验与结果分析为验证本文所提出的滑模控制方法的实际效果,我们在泵控电液位置伺服系统上进行了大量实验。
实验结果表明,采用本文提出的滑模控制方法后,系统的稳定性和精度得到了显著提高。
与传统的PID控制方法相比,本文所提出的滑模控制方法在应对外部干扰时具有更好的鲁棒性。
此外,我们还对系统的响应速度进行了比较,发现采用滑模控制方法的系统响应速度更快,且无超调现象。
变刚度电液力负载模拟器自适应反步控制
变刚度电液力负载模拟器自适应反步控制李罡;贺向宗;李宝仁;杜经民;仇艳凯【摘要】某电液力负载模拟系统以钢丝绳为传递介质,其特性随钢丝绳刚度大范围变化而改变,针对定常控制策略难以实现其大范围控制难题,提出采用自适应反步控制策略.结合间接自适应方法和反步控制方法的优点,通过反步设计方法获得与系统模型参数直接相关的控制器,通过参数预估实时更新刚度值并修正控制器参数,从而补偿刚度变化对闭环控制系统性能的影响.仿真结果表明:在所设计的力加载范围内,该控制算法能够准确预估钢丝绳刚度值,可以实现变刚度电液力负载模拟系统大范围高精度控制,并且可以消除多余力对负载模拟精度的影响.【期刊名称】《液压与气动》【年(卷),期】2015(000)009【总页数】4页(P130-133)【关键词】变刚度;负载模拟;自适应;反步法【作者】李罡;贺向宗;李宝仁;杜经民;仇艳凯【作者单位】华中科技大学机械学院FESTO气动中心,湖北武汉430074;华中科技大学机械学院FESTO气动中心,湖北武汉430074;华中科技大学机械学院FESTO 气动中心,湖北武汉430074;华中科技大学机械学院FESTO气动中心,湖北武汉430074;华中科技大学机械学院FESTO气动中心,湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】TH137引言负载模拟器是被动式电液力伺服系统,主要用于在实验室条件下模拟被测设备工作过程中受力特性,以检验被测设备技术性能指标。
海洋船拖曳系统通过钢丝绳进行吊放作业,为模拟吊放系统工作过程中所受载荷,设计一变刚度电液力负载模拟系统。
如图1所示,此电液力负载模拟通过电液伺服阀驱动液压马达输出力矩,通过钢丝绳与海洋船拖曳系统连接,最终实现海洋船拖曳过程拉力变化的模拟[1]。
加载系统与拖曳系统之间的连接刚度直接影响加载系统的动态品质,对系统频宽及多余力都有较大的影响[2]。
海洋船拖曳负载模拟器以钢丝绳为力传递介质,而钢丝绳是一种柔性体,其刚度随传递力的变化而改变,并影响拖曳负载模拟器性能。
电液伺服系统驱动机械臂的自适应反步法控制
电液伺服系统驱动机械臂的自适应反步法控制
王星坤;梁全;高俊;王忠伟
【期刊名称】《重型机械》
【年(卷),期】2024()2
【摘要】在实际应用中,电液伺服系统存在非线性和参数不确定的特性,并且在作动器运动过程中可能受到外部随机干扰,会对电液伺服系统的控制造成较大影响。
为了改善电液伺服系统在参数不确定性和未知扰动(即水力参数和外部负载)下的动态行为。
首先,利用基于李亚普诺夫的反步法对电液伺服系统进行控制。
然后,利用基于李亚普诺夫的参数自适应反步法对外部随机干扰和系统非线性进行抑制或补偿的控制方法进行了研究,比较了这两种控制策略的优缺点。
表明了基于李亚普诺夫的的参数自适应反步法对于多个未知参数的情况下进行估计系统仍能保证具有的良好性能。
【总页数】8页(P76-83)
【作者】王星坤;梁全;高俊;王忠伟
【作者单位】沈阳工业大学机械工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TH137
【相关文献】
1.基于反步法的机械臂鲁棒自适应位置/力控制
2.基于指令滤波的电液伺服系统自适应反步控制
3.基于反步法的双电机同步联动伺服系统自适应鲁棒控制
4.基于命
令滤波反步法的机械臂系统固定时间自适应跟踪控制5.基于ESO的电液位置伺服系统自适应反步滑模控制
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DOI :1 0. 3 9 6 9 /i . i s s n. 1 0 00 . 1 09 3. 2 01 7. 0 3. 02 7
Ada pt i v e Ba c ks t e pp i ng S l i d i n g Mo de Co nt r o l o f Pa s s i v e El e c t r o - h y dr a ul i c Fo r c e S e r v o S y s t e m
2. Co l l a bo r a t i v e I nn o v a t i o n Ce n t e r o f Ma c hi n e r y Eq u i p me nt Adv a nc e d Ma n uf a e t ur i n g o f He na n Pr o v i n c e,
d e s i g ne d ba s e d o n t h e b a c k s t e p p i n g c o n t r o l t he o r y a n d t h r e e — s t e p r e e u r s i v e me t h o d. A n o n l i ne a r a da p t i v e
l i c f o r c e s e r v o s y s t e m , wh i c h c o n t a i n s i n h e r e n t e x t r a t o r q u e,n o n l i n e a r i t y o f s e r v o v a l v e a n d t i me - v a r y i n g
( 1 . 河 南 科 技 大 学 机 电 工 程学 院 ,河 南 洛 阳 4 7 1 0 0 3;
2 . 河南科技大学 机械装备先进制造河南省协同创新中心 , 河南 洛阳 4 7 1 0 0 3 )
摘要 :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
He n a n U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ,L u o y a n g 4 7 1 0 0 3,He n a n,Ch i n a )
Abs t r a ct : An a d a p t i v e ba c k s t e p p i n g s l i d i n g mo de c o n t r o l s t r a t e g y i s p r o po s e d f o r p a s s i v e e l e c t r o - h7年 3月
兵
工
学
报
V0 1 . 38 NO . 3 Ma r . 2 01 7
ACTA ARMAM ENTARI I
被动式 电液 力伺服 系统的 自适应反步滑模控制
李 阁强 , 顾 永升 ,李健 ,李 跃松 ,郭 冰 菁
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L y a p u n o v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L y a p u n o v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 。 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
p a r a me t e r s . A n o n l i n e a r s t a t e s p a c e e q u a t i o n o f t h e s y s t e m i s e s t a b l i s he d. A b a c ks t e p p i n g c o n t r o l l e r i s
L I Ge . q i a n g。 '
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G U Y o n g — s h e n g ,L I J i a n ,L I Y u e . s o n g , G U O B i n g . j i n g
( 1 . S c h o o l o f Me c h a t r o n i c s E n g i n e e r i n g,He n a n Un i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y,L u o y a n g 4 71 0 0 3,He n a n ,C h i n a;