电液伺服系统的自适应滑模控制研究
导弹电液伺服机构的变论域自适应模糊滑模控制
Ｖａ ｉ ｂ ｅ Ｕｎｉｅ ｓ ａ ｔｖ ｚ ｙ Ｓ ｉ ｉ ｇ Ｍ ｏ ｅ Ｃｏ ｒ ｌｆ ｒ ｒ ａ ｌ ｖ ｒ ｅ Ａｄ ｐ ｉ ｅＦｕ ｚ ｌｄ ｎ ｄ ｎｔｏ ｏ Ｍ ｉｓｌ ｅ ｔｏ Ｈｙ ｒ ｕ ｉ ｅ ｖ ｅ ｈ ｎ ｓ ｓ ｉｅ Ｅｌｃ ｒ － ｄ ａ ｌｃ Ｓ ｒ ｏ Ｍ ｃ ａ ｉｍ
况下有效削弱滑模切换控制产生的抖振 。给 出 了相应的控制律 。设计 的控制 系统具 有 良好 的跟踪性能 ， 高 了电 提
液伺服机 构的跟踪控制精度。仿 真实验结果验证 了该控制方案的有效性 。
关键 词 ： 弹 电 液伺 服 机 构 ；变 论域 ；自适 应模 糊控 制 ；滑模 控 制 ； 振 导 抖 中 图分 类 号 ： Ｐ ７ ． Ｔ ２３ ４ 文献 标 识 码 ： Ａ
ＬＩ Ｙｕ —ｅ ｇ ，ＬＩ Ｈｕ —ｅ ｇ ＨＵＡＮＧ ｈ—ｉ Ｕ ｎ ｆ ｎ Ｕ ａ ｆｎ ２ Ｓｉ ｑ
，
（ ． ｅＳｃｎ ｒｉ ｒ ｎｉｅｒ ｇＣ ｌｇ ， ’ １ ｈａｘ １０ ５ Ｃ ｉａ ２ １ Ｔｈ ｅｏ ｄＡ ｔｌ ｙＥ ｇｎｅ ｎ ｏ ｅｅ Ｘｉ ＪＳ ａｎ ｉ ０ ２ ， ｈ ； ．Ｍｅｈｎ －ｌ ｔ ｎｅＩｓｉ ｔ， ｌ ｅ ｉ ｌ ａ ７ ｎ ｃ ａｏ ｅ ｒ ｉ ｎｔｕｅ Ｅ ｅｏ ｔ
ｃ ａ ａ ｔｒ ｔ ｓｏ ｏ ｄ ａ ｉｔ Ｏ ｔａ ｅａ ｄ ｉ ｒ ｖ ｒ ｃ ｉ ｇ ｐ ｅ ｉ ｏ ｆｍｉ ｉ ｌｃｒ － ｙ ｒ ｕ ｉ ｓ ｒｏ ｍｅ ｈ ｎ ｓ ．Ｔｈ ｈ ｒ ｃｅ ｓ ｉ ｆｇ ｏ ｂ ｌ ｙ ｔ ｒ ｃ ｎ ｉ ｃ ｉ ｍｐ ｏ ｅ ｔａ ｋｎ ｒ ｃ ｉｎ ｏ ｓ ｌ ｅｅ ｔｏ ｈ ｄ ａ ｌ ｖ ｃ ａ ｉ ｄ ｓ ｅ ｃｅ ｍ ｅ
ｓ ｌｔ ｎ ｒ ｕｔ ｈ ｗｅ ｈ ｔｔｉ ｍｅｈ ｓｅｆ ｔ ｅ ｉ ａｉ ｅ ｌ ｍｕ ｏ ｓ ｓ￣ ｏ ｄ ｔａ ｈｓ ｔｏ ｗａ ｆ ｉ ． ｄ ｃ ｅ ｖ Ｋｅｗｏ ｄ ： ｉ ｉ ｌ ｔ － ｙ ｒｕｉ ｓ ｒｏ ｍｅ ｈ ｎｓ ； Ｖａｉｂｅ ｕ ｉｅｓ ； Ａｄ ｐｉｅ ｆ ｚ ｎ ｒｌ Ｓｉｉｇ ｍｏ ｅ ｙ ｒｓ Ｍ ｓ ｌ ｅｅ ｒ ｈ ｄ ａ ｌ ｅｖ ｃ ａ ｉ ｓｅ ｃ ｏ ｃ ｍ ｒａ ｌ ｎｖ ｒｅ ａ ｔ ｕ ｙ ｃ ｔｏ； ｌ ｎ ｄ ｖ ｚ ｏ ｄ ｃｎ ｒｌ ｈ ｔｅ ｎ ｏ ｔ ；Ｃ ａｔｒ ｇ ｏ ｉ
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．
电液伺服系统的建模与控制研究
电液伺服系统的建模与控制研究引言：电液伺服系统（Electro-Hydraulic Servo System）是一种广泛应用于机械领域的控制系统，其通过电气信号控制液压元件，实现对物体位置、速度和力的精确控制。
随着工业自动化技术的不断发展，电液伺服系统在工业生产中的重要性越来越突出。
本文将从电液伺服系统的建模与控制两个方面展开研究，深入探讨其原理和应用。
一、电液伺服系统的建模电液伺服系统的建模是研究其工作原理和特性的基础。
建模是将实际系统转化为数学模型，通过模型分析和仿真研究系统的性能。
电液伺服系统的建模过程涉及到液压传动、机械传动、电气传动以及控制算法等多个方面。
1. 液压传动的建模液压传动是电液伺服系统中最关键的部分，其负责将电信号转化为液压信号，并通过液压元件传递给执行机构。
液压元件包括液压泵、阀门、缸筒等。
液压泵将液体加压，并通过阀门控制液体的流动。
液压缸通过泵送的压力作用，实现对物体位置、速度和力的控制。
液压传动的建模需要考虑压力、流量、阀门开度等方面的变化，利用流体力学和控制理论进行数学描述。
2. 机械传动的建模机械传动是将液压力转化为机械力，实现力的传递和位置的控制。
机械传动包括齿轮传动、皮带传动、曲柄机构等，其目的是将液压系统提供的力矩和转速传递给负载。
机械传动的建模需要考虑传动效率、摩擦损耗等因素，通过机械动力学和力学原理进行数学描述。
3. 电气传动的建模电气传动是将输入信号转化为电气信号，并通过电子元件和电机来实现力和速度的控制。
电气传动包括信号转换、功率放大、速度控制等。
常见的电气传动元件有电阻、电容、电感等，电机则是实现力和速度控制的核心部件。
电气传动的建模需要考虑电路理论和电机原理，通过电路分析和电机模型进行数学描述。
4. 控制算法的建模控制算法是电液伺服系统中实现控制和调节的关键。
常见的控制算法有比例控制、PID控制、模糊控制等。
控制算法的建模需要考虑系统的动态特性和控制目标，通过控制理论和信号处理进行数学描述。
《电液位置伺服控制系统的模糊滑模控制方法研究》范文
《电液位置伺服控制系统的模糊滑模控制方法研究》篇一一、引言电液位置伺服控制系统在工业自动化、航空航天、船舶导航等多个领域发挥着重要作用。
其核心任务是确保系统能够准确、快速地响应指令，并实现高精度的位置控制。
然而，由于系统内部及外部环境的复杂性，传统的控制方法往往难以满足现代高精度、高稳定性的需求。
为此，本文将探讨电液位置伺服控制系统的模糊滑模控制方法，以提升系统的性能。
二、电液位置伺服控制系统概述电液位置伺服控制系统主要由伺服电机、液压泵、执行机构及反馈装置等组成。
系统通过控制器接收指令，驱动伺服电机，进而控制液压泵的输出，使执行机构实现精确的位置控制。
然而，在实际运行过程中，系统会受到多种因素的影响，如负载变化、环境温度变化等，这些因素都会对系统的性能产生影响。
三、传统控制方法的局限性传统的电液位置伺服控制系统主要采用PID控制、自适应控制等方法。
这些方法在一定的条件下能够取得较好的控制效果，但在面对复杂的系统环境和多变的外部条件时，其控制效果往往不尽如人意。
主要表现为系统响应速度慢、稳定性差、精度低等问题。
因此，有必要对控制方法进行改进和优化。
四、模糊滑模控制方法研究针对传统控制方法的局限性，本文提出了一种基于模糊滑模控制的电液位置伺服控制系统。
该方法将模糊控制和滑模控制相结合，利用模糊控制对系统的不确定性进行估计和补偿，同时利用滑模控制的快速响应和强鲁棒性，提高系统的整体性能。
（一）模糊控制模糊控制是一种基于模糊集合理论的控制方法，能够处理系统中的不确定性和非线性问题。
在电液位置伺服控制系统中，模糊控制通过对系统状态进行模糊化处理，建立模糊规则库，实现对系统不确定性的估计和补偿。
（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当前的状态，实时调整控制器结构，使系统在滑动模态下运行。
在电液位置伺服控制系统中，滑模控制能够实现对系统状态的快速响应和强鲁棒性。
（三）模糊滑模控制的实现在电液位置伺服控制系统中，将模糊控制和滑模控制相结合，形成模糊滑模控制器。
电液位置伺服系统的滑模变结构控制研究(李绍博)
Sunday, September 01, 2019
• 绪论 • 电液位置伺服系统的数学模型 • 电液位置伺服系统的滑模变结构控制 • 电液位置伺服系统的终端滑模控制 • 电液位置伺服系统的离散时间滑模控制 • 结论与展望
The College of Information Science and Engineering
终端滑模控制器设计
当电液位置伺服系统存在外部扰动时
x1 x2 x2 x3 x3 a2 x2 a3x3 bu d y x1
(4.16)
式中
a2
wh2 ,
a3
2hwh ,
b
Ksv Ks K pwh2 Ap
,
d
50 sin(2 t )
u
1 b
[a2
x2
a3x3 r
y x1
(2.15) (2.16)
式中a2 wh2,
a3 2hwh ,
b
Ksv Ks K pwh2 Ap
wh 49rad / s
h 0.25
Ap 0.001527m2
K p 0.001A /V Ks 100V / m Ksv 0.00833m3 /(A s)
Northeastern University
Sunday, September 01, 2019
电液位置伺服系统的终端滑模控制器设计
具有全局鲁棒性的终端滑模面设计
滑模面方程设计为
s c3e c4e c5e c3 p(t) c4 p(t) c5 p(t)
(4.1)
假设 p(t) : R R, p(t)为定义在0，的 n阶可微的连续函数对 于某个常数 T 0, p(t) 是在时间段 0，T 上有界的，并且满
《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。
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众多领域得到了广泛应用。
其控制精度和稳定性对于保障系统性能至关重要。
传统的控制方法往往面临参数整定困难、对非线性及不确定性的系统难以适应等问题。
因此，本文针对电液位置伺服控制系统，研究了一种基于模糊滑模控制的控制方法，旨在提高系统的控制精度和稳定性。
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以液压传动为基础，结合电子技术和控制理论的高精度、高响应速度的控制系统。
它广泛应用于航空、航天、船舶、机床等重工业领域。
系统主要由液压泵、液压缸、传感器和控制单元等部分组成。
然而，由于系统中的非线性和不确定性因素，传统的控制方法往往难以达到理想的控制效果。
三、模糊滑模控制理论模糊滑模控制是一种结合了模糊控制和滑模控制的控制方法。
它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快速响应和鲁棒性来提高系统的控制性能。
该方法在处理复杂系统和非线性系统时具有显著的优势。
四、模糊滑模控制在电液位置伺服控制系统中的应用针对电液位置伺服控制系统的特点，本文提出了一种基于模糊滑模控制的控制方法。
该方法通过模糊逻辑对系统中的不确定性和非线性因素进行估计和补偿，同时利用滑模控制的快速响应特性来调整系统的状态。
在控制器的设计过程中，我们采用了合理的模糊规则和滑模面设计，使得系统能够在不同工况下保持较高的控制精度和稳定性。
五、实验结果与分析为了验证本文提出的模糊滑模控制在电液位置伺服控制系统中的有效性，我们进行了大量的实验。
实验结果表明，与传统的控制方法相比，模糊滑模控制方法在提高系统的控制精度和稳定性方面具有显著的优势。
在面对系统中的不确定性和非线性因素时，模糊滑模控制能够快速地作出反应，并有效地进行补偿。
此外，我们还对不同工况下的系统性能进行了比较和分析，结果表明模糊滑模控制在各种工况下均能保持良好的性能。
火箭炮电液伺服系统的滑模控制研究
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ — ４ ５ ５ １ ． ２ ０ １ ４ ． ０ １ ． ０ １ ９
火 箭 炮 电 液 伺 服 系统 的 滑 模 控 制 研 究
柴 华伟 ， 贾 智 ， 薛亚平 ， 张云 虎 ， 李 志 刚２
（ １ ． 江 苏理 工学 院 机 械工 程学 院 ， 江 苏 常州 ２ １ ３ ０ ０ １ ； ２ ． 南 京理 工 大学 机械 工程学 院 ， 江苏 南 京 ２ １ ０ ０ ９ ４ ）
ｅ ｑ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ．Ｓ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ｌ ｙ，Ｓ ＭＣ ｗ ａ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｎ ｇ ｎ ｅ ｄ ｔ ｏ ｏ ｖ ｅ ｒ ｃ ｏ ｍｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｕ ｎ ｃ ｅ ｒ ｔ ａ ｉ ｎ ｔ ｉ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｓ ｔ ｕ ｒ ｂ ａ ｎ ｃ ｅ ｔ ｏ ｅ ｎ ｈ ａ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｔ ｉ — ｄ ｉ ｓ ｔ ｕ ｒ ｂ ａ ｎ ｃ ｅ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ．Ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｅ ｎ ｄ，ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗ ａ ｓ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｄ ｏ ｕ ｔ ．Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ，ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ｅ ｄ ｗ ｉ ｔ ｈ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｐ Ｉ Ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ，ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｅ ｒ ｒ ｏ ｒ ｉ ｓ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｒ ｏ ｂ ｕ ｓ ｔ ｎ ｅ ｓ ｓ ｉ ｓ ｅ ｎ ｈ ａ ｎ ｃ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈ ｉ ｓ Ｓ ＭＣ，ｆ ｕ ｌ ｉｌ ｆ ｌ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｓ ｔ ｓ ．
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
电液伺服系统的优化设计与控制研究
电液伺服系统的优化设计与控制研究概述电液伺服系统是一种将电力与液压技术相结合的控制系统，能够实现高精度、快速响应的运动控制。
在工业自动化、航空航天等领域有广泛的应用。
本文将围绕电液伺服系统的优化设计与控制展开研究，深入探讨相关技术和方法。
一、电液伺服系统的组成与工作原理电液伺服系统由电气控制部分和液压执行部分组成。
电气控制部分包括传感器、控制器、电动机等，液压执行部分包括液压阀、液压缸等。
电液伺服系统的工作原理是通过电气信号控制液压系统的动作，实现位置、速度、力矩等的精确控制。
二、电液伺服系统的优化设计电液伺服系统的优化设计是提高系统性能、减少能耗和延长使用寿命的重要环节。
主要包括以下几个方面的工作：1. 参数优化：通过对系统参数的合理设计和选择，提高系统的控制性能。
包括选取合适的电动机、液压阀、液压缸等，并确定其参数值，以满足系统的需求。
2. 结构优化：通过对系统结构的调整和优化，减少系统的复杂性和能耗。
可以采用流量分配器、减压阀等组件来改善系统的性能。
同时，还需要考虑系统的可维护性和可靠性。
3. 控制算法优化：选用合适的控制算法，优化系统的响应速度、稳定性和精度。
常用的控制算法包括比例控制、积分控制、PID控制等。
还可以采用模型预测控制、自适应控制等高级控制方法，提高系统的性能。
三、电液伺服系统的控制研究电液伺服系统的控制是其研究的核心内容。
在实际应用中，为了满足不同的控制需求，需要研究和开发相应的控制方法和技术。
以下是几个常见的控制研究方向：1. 位置控制：电液伺服系统可以实现高精度的位置控制。
可以通过采用编码器等传感器，将位置信号反馈给控制器进行闭环控制。
同时，还可以采用滤波器、补偿器等技术，减少位置误差和振荡现象。
2. 力矩控制：对于需要精确控制力矩的应用场景，如机械臂、液压切割等，通过采用力传感器等设备，可以实现对力矩的精确控制。
需要研究合适的力矩控制算法和技术，提高系统的控制精度。
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
《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》一、引言泵控电液位置伺服系统（Pump-Controlled Electro-hydraulic Position Servo System）作为工业生产过程中的关键部分，具有高效、精准的控制特性，是现代化机械自动化不可或缺的一环。
而随着对控制精度和响应速度要求的日益提高，传统的控制方法逐渐难以满足复杂多变的工作环境需求。
滑模控制（Sliding Mode Control, SMC）作为一种非线性控制方法，其能够在系统参数变化和外部扰动下保持稳定的控制性能，因此成为研究热点。
本文旨在研究泵控电液位置伺服系统的滑模控制方法，以期提高系统的控制精度和稳定性。
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、传感器及控制系统等部分组成。
其中，控制系统是系统的核心，负责接收反馈信号并输出控制指令，以实现对执行机构的精确控制。
然而，由于系统中的非线性和不确定性因素，如液压泵的泄漏、执行机构的摩擦力等，使得系统的控制变得复杂。
因此，研究有效的控制方法，提高系统的性能，成为亟待解决的问题。
三、滑模控制方法原理及特点滑模控制是一种变结构控制方法，其基本思想是根据系统当前的状态，有目的地进行系统结构的改变，使得系统状态轨迹在特定设计的滑模面上滑动。
由于滑模控制对参数变化和外部扰动具有较强的鲁棒性，因此被广泛应用于各类非线性系统中。
在泵控电液位置伺服系统中，滑模控制能够有效地处理系统中的非线性和不确定性因素，提高系统的控制精度和稳定性。
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方法。
首先，通过建立系统的数学模型，明确系统的状态空间描述。
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，达到稳定状态。
在滑模面的设计过程中，考虑到系统的非线性和不确定性因素，采用自适应滑模控制方法，以适应系统参数的变化和外部扰动。
《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。
最优滑模控制在电液伺服系统中的应用研究
２０ ０ ７年第 １ 期
３ ２ 滑动 平 面设计 ．
液压 与气动
７ １
最优滑模控制系统性能指标验证 ： ｌ 为 ＰＤ控 图 ａ Ｉ
（ ４）
取 滑动 平面 为 ：
Ｓ： Ｃ ＂ ｌ １＋ Ｃ Ｖ ０ ２２
制和 Ｏ ＭＣ控 制的阶跃响应 曲线 。由图 ｌ 可见 ， Ｓ ａ 与 ＰＤ控制 比较 ， Ｓ Ｉ Ｏ ＭＣ控制 ， 系统动态响应快 、 超调量
丁 ： Ｑ ＋ 丁 ２ Ｑ Ｔ ＾ １ Ｑ２ Ｗ
于是式（ ） ５变成 ： ｆ Ａｉ １ １ ｒ ＋Ａ１ ｙ ２ ｗ
Hale Waihona Puke １： （Ｑ １ ｒｗｔ ） ｝ ＋ Ｑ ） Ｉ ＋ ｄ ２ ｗ２
令 Ｗ＝Ｑ Ｑ２ ＋ ，０ １ ２贝 ： １
对位置变量 ｙ 附加 白噪声 ， 白噪声均值为零 ， 标 准偏差为 ０２ 并按如下形式附加 白噪声 ： ．，
、
Ｙ＝Ｙ×（ ＋白噪声） １ 。
白噪声影响下系统阶跃响应曲线如图 １ 所示 ， ｃ 由
图可见 ， Ｉ 制受量测噪声影 响较大 ， Ｏ ＭＣ受 ＰＤ控 而 Ｓ 量测噪声影响较低 。说 明最优滑模控制对量测噪声具 有很强 的抑制作用 。
９ 卢＜ｎＣ口一２／， ｓ ０ １ ｌ ｉ［（ ｃ］ ＞ 、 ｆｌ １ ） ６ ２
ｆ２ ｕ［１ ２ ２ １ ２］ｂＸ ｓ 口 ＞ｓ ｃ 一ａ ＋ｃ（ 一ｃ）／ ，２ ＞０ ｐ ａ
为液 压 缸
９ ＜ｉ ｆ ａ＋２ １ ｃ ］ ＜ ２ １ ｎ １ ２ ｆ口一２ ， ０ ｆ一 ［ （ ）
Ａ１ ｌ ＋Ａ１ ２
ｆ１ ’
作者简介 ： 汤青 波 （９ ０ ）男 ， 西 赣州人 ， １ ７一 ， 江 副教 授 ， 硕士 ，
《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。
电液位置伺服系统的滑模变结构控制研究李绍博PPT学习教案
电液位置伺服系统的终端滑模控制器设计
具有全局鲁棒性的终端滑模面设计
滑模面方程设计为
s c3e c4e c5e c3 p(t) c4 p(t) c5 p(t)
(4.1)
假设 p(t) : R R为, p定(t)义在 的0，阶可 微n的连续函数对于某个
常数
是T在 时0, 间p(t段) 上有界的0，，T并 且满足
电液伺服控制系统已经被广泛地应用于航空、冶金等 重要领域。它综合了电气和液压两方面的特长，具有控 制精度高、响应速度快、输出功率大等优点。
电液伺服系统是一类典型的不确定非线性系统，普遍 存在参数变化和外干扰。
滑模变结构控制是一种十分有效的鲁棒控制策略，得 到了广泛的应用。
电液伺服系统的滑模变结构控制方法的研究具有重要 的理论意义和实际应用价值。
位
置
伺
服
系
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的
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模
变
结
构
控
制
研
究
(
李
绍
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2021年7月15日
电液位置伺服系统的数学模型
城
如
霸
蛋
熙
原
掷
怖
泵
士
瘫
奔
蠢
渴
滩
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签
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秋 膀 康
乡 秩 猪
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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
Adaptive sliding mode control for electro-hydraulic servo system
YU Jie, PENG Jinzhu
(School of Electrical Engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, China)
第 9 卷 第 10 期 2016 年 5 月
Vol.9 No.10 May 2016
电液伺服系统的自适应滑模控制研究
玉 洁，彭金柱*
450001） （郑州大学电气工程学院，郑州
摘要：针对滑模控制的抖振问题，提出电液伺服系统自适应滑模控制方法。将引起系统抖振的因素归纳于电液 伺服系统总不确定性，设计滑模控制律及自适应律。仿真结果表明，与常规滑模控制相比，电液伺服系统自 适应滑模控制可以有效削弱系统抖振。 关键词：控制系统仿真技术；电液伺服系统；滑模控制；自适应控制 中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1674-2850(2016)10-1035-07
1036
了一定程度的效果，但是它们都具备特定的使用范围，同时也存在着某些不足。比如：自适应控制的劣 势就是控制系统具有自振， H ∞ 控制计算量较大，而且还需要精确的数学模型。
1
电液伺服系统的数学模型
电液伺服系统由一个四通比例阀、液压缸及可变负荷力组成。其中，可变负载力用质量-弹簧-阻尼
系统来表示。电液伺服系统的示ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ图如图 1 所示。
0
引言
电液伺服控制技术是在自动控制技术和液压传动技术基础上发展起来的一种技术，采用电液伺服阀
实现电液转换，小功率电信号控制大功率的输出。电液伺服系统具有体积尺寸小、抵抗负载刚度大、响 应精确而迅速、可靠性高、信号处理灵敏、操作方便简洁等优点，可以迅速而精确地复现规律，实现大 功率输出。因此在工业方面应用广泛，如船舶上的消摆系统[1]和舵机操纵、连续生产线的跑偏控制[2]等。 但是，电液伺服系统是一个严重非线性、系统参数不确定性的控制系统，一般所处环境较为复杂，存在 外界扰动及交叉耦合扰动等，使得对其进行控制具有较大的难度。 并且在解决许多工程问题时发挥了 自适应控制[3~4]的引入增加了电液伺服系统的鲁棒性及控制精度， 积极有效作用[5~8]。但是，电液伺服系统在严重非线性不确定性的情况下，自适应控制算法趋向复杂化， 进而造成工程实现上的困难。 文献[9]将改善电液伺服控制系统的动静态性能作为出发点， 研究改进了 PID 神经网络控制算法，并将其应用于工程实际中。文献[10]采用遗传算法对电液伺服系统控制进行改进优 化，仿真结果表明优化后的控制效率非常高。文献[11]开发了一款基于遗传-神经网络的电液伺服阀智能 故障诊断系统，仿真结果表明这类智能故障诊断系统对于电液伺服系统的故障诊断具有非常理想的应用 效果。另外，还有一些科学研究人员提出了自适应控制、优化控制等各类方法[12~15]。以上控制方法取得
Mt
d2 y dy + Bt + Ks y + FL = Ap PL . 2 dt dt dy Vt dPL + ， dt 4 β e dt
（ 2）
应用流体连续性方程，得到以下方程：
QL = Ctp PL + Ap
（ 3）
其中， QL = (Q1 + Q2 ) / 2 为负载流量， Q1 和 Q2 分别为两个室的流量； Ctp 为活塞总泄漏系数； β e 为有效体 积弹性模量；Vt 为两个室在压缩下的总体积。考虑到回油管压力通常比其他压力要小得多 （P0 ≈ 0） ，假设
基金项目： 高等学校博士学科点专项科研基金（20124101120001） 作者简介： 玉洁（ 1989—） ，女，硕士研究生，主要研究方向：智能控制、电液伺服系统 通信联系人： 彭金柱，副教授，主要研究方向：非线性系统控制、机器人导航与控制. E-mail: jzpeng@
第 9 卷 第 10 期 2016 年 5 月 中国科技论文在线精品论文