程 校 ，金晓宏 ，，张明伟 ，郑宝剑

（1.武汉科技大学 冶金装备及其控制教育部重点实验室，湖北 武汉 430081；2.武汉科技大学 机械传动与制造工程湖北省重点实验室，湖北 武汉 430081）

1 引言

由于电液伺服控制装置具有精度高、响应速度快和控制灵活[1]等独特的品质，越来越多的大功率负载模拟器采用电液伺服加载方式。加载分为主动加载和被动式加载（又称位置扰动型加载）[2]两种方式。主动加载是指在加载过程中，被加载对象在加载执行器推动下运动；与主动加载不同，被动式加载系统在工作时，其加载执行器的输出力由被加载对象的位移所决定，即加载执行器的运动是被动的。由于加载执行器的被动运动，会引起强迫流量，导致进出油腔压差额外增大，从而引起多余力，多余力会影响系统加载性能，因此抑制或消除多余力成了提高系统加载性能的关键所在。

国内外许多学者对多余力进行了大量研究。文献[3]最早提出多余力概念，该研究中采用结构不变性原理，从理论上解决位置控制系统由外负载干扰引起的多余力。文献[4]最早设计搭建负载模拟器，并提出采用PID控制、解耦控制等多种方法来抑制主动式加载系统的多余力。多余力的补偿主要分为两个方面，在结构补偿方面，如位置同步补偿[5]，双阀流量补偿[6]等都能有效抑制多余力；控制补偿方面，开闭环同一性理论[7]和前馈补偿解耦控制器[8]方法都取得了进展。

本研究以被动式电液力加载系统为研究对象，就其工作中多余力问题，试图通过建立系统动力学模型来分解出多余力项，探讨影响多余力的关键因素，谋求一种补偿方式以大幅度减小系统运行时所出现的多余力。……