大型回转装置电液位置伺服系统的降阶设计方法*

2014-03-29肖国林邓智勇唐国元黄道敏谢金辉

机电工程 2014年5期

肖国林，邓智勇，唐国元，黄道敏，谢金辉

(1.武汉第二船舶设计研究所，湖北武汉430064;2.华科技大学船舶与海洋工程学院，湖北武汉430074;3.武汉空军预警学院，湖北武汉430010)

0 引言

在某大型武器系统旋转装置的电液位置伺服控制系统设计中，根据设计要求，其阶跃响应调整时间须小于2 s，且应尽量避免系统出现超调。该旋转装置为低增益、大惯量的控制系统，由于液压系统的复杂性，使位置控制系统模型为一高阶传递函数模型，从而对其性能优化带来了不便。

近年来，模型降阶和降阶控制器的设计一直都是控制理论中的热门研究领域，并在过去的几十年里取得了长足的发展和广泛的应用［1］。模型降阶方法已广泛应用于电力系统［2］、VLSI大规模集成电路［3］、大型空间柔性结构［4］、飞机控制系统［5］等许多控制系统中。文献［6］研究了非最小相位系统传递函数的演化模型降阶方法，其分析结果表明，降阶后所得的模型不仅保留了原有模型的基本特性，也使分析大大地得到了简化。

本研究针对某武器系统实际电液位置伺服系统为一高阶系统的特点，分析其传递函数的零、极点分布情况，为使用模型降阶方法提供依据，并在此基础上采用降阶近似的方法来设计和优化位置伺服系统，以期取得良好效果。