闵磊 张洪信 赵清海 方磊 杜善霄

摘要：  针对电液位置伺服系统中存在的各种非线性因素和外界干扰不确定性等问题，提出了一种将反馈线性化理论与滑模变结构理论相结合的控制策略，建立了电液位置伺服系统的非线性数学模型，并采用反馈线性化理论对该系统中的非线性因素精确线性化，同时利用滑模变结构理论对系统中的外界干扰不确定性进行补偿。在Matlab/Simulink环境中，搭建某电液位置伺服控制系统模型，对提出的控制算法进行仿真验证。仿真结果表明，该控制算法相对传统比例积分微分（proportion integration differentiation，PID）控制算法位移跟踪误差缩小了9938%，相对滑模控制算法位移跟踪误差缩小了9877%，而且还消除了滑模控制的抖振问题，说明该控制算法有效改善了系统的位置跟踪品质，提高了系统的鲁棒性，并且削弱了系统抖振。该研究有效抑制了电液位置伺服控制系统的各种因素对位置跟踪精度的影响，提高了系统的控制精度。

关键词：  电液位置伺服系统; 反馈线性化理论; 滑模变结构理论; PID; 位移跟踪

中图分类号： TP271.31  文献标识码： A

电液位置伺服系统具有功率密度大、承载能力强和控制精度高等优点，因此被广泛应用于航空航天、船舶、汽车工业等领域[14]。但电液位置伺服系统本身存在着强非线性和外界干扰不确定性等因素，导致系统的控制性能降低[56]。随着工业化的发展，人们对于电液位置伺服系统控制性能的要求越来越高，许多专家学者都将非线性的控制方法引入其中，如反馈线性化、滑模控制、鲁棒控制、反演控制和神经网络控制等，在前面这些控制方法中，反馈线性化由于具有设计方法简单，控制精度高等优点而受到广泛重视[718]。……