三阶线性自抗扰控制器的液压伺服流量控制
2021-05-14史红伟刘小松李鹏程
液压与气动 2021年5期
关键词:系统
赵 爽, 史红伟, 刘小松, 李鹏程, 左 越
(1.长春理工大学电子信息工程学院,吉林长春 130022;2.长春水务集团城市排水有限公司西郊污水处理厂,吉林长春 130022)
引言
电液伺服系统由于具有功率质量比高、负载刚度大、有效载荷能力强、响应速度快等特点,被普遍应用在航空航天、武器装备、能源冶金、海洋设备、矿山机械等方面[1-3]。然而电液伺服系统是一类具有大范围复杂不确定性系统,本身存在多种非线性和时变因素[4],导致电液伺服控制系统的动态、稳态特性很难达到较好的控制效果。如何抑制液压伺服系统未知非线性扰动,提升系统跟踪性能的同时抑制系统超调一直是研究人员关注的热点。
目前电液伺服系统的控制方法主要有:以PID、变结构滑模控制、反步控制为主的经典控制;以遗传算法、模糊控制为代表的智能控制;以扩张状态观测器为手段的自抗扰控制,三大类算法单独或相互配合控制。文献[5]采用对输入输出同时跟踪的双跟踪微分器,结合基于fal函数的非线性PID,解决了非对称液压缸在负载发生变化时产生的位移跌落和速度振荡,但对于系统响应的超调并未给出合理的解决办法。文献[6]对电液伺服变量泵执行机构采用 “大偏差大控制力,小偏差微控制力” 的分段非线性PI控制算法,解决了动态误差与控制器参数不匹配问题,降低了系统超调,但没有完全抑制,且动、静态都存在于非线性扰动引起的响应波动。
为克服PID算法在液压伺服系统上的控制局限,将其与神经网络[7]、模糊自适应[8-12]、遗传算法[13]等智能控制算法联合设计控制器,发挥PID控制优势的同时,配以智能控制算法弥补其不足。……
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