张贻哲,李跃松,王 棒,李贵飞

(河南科技大学机电工程学院,洛阳 471003)

0 引言

由于电液位置伺服系统具有功率密度大、传动效率高、可靠性强等优点[1],在航海航空、军用兵器、冶金、矿山以及民用等各方面均得到广泛应用,需要满足的控制性能要求也越来越高[2]。为了实现电液伺服系统的响应速度更快、控制精度更高以及抗干扰能力更强的控制效果,有很多种控制方法应用在电液伺服系统,其中自抗扰控制技术结构简单,控制精度高,不需要精确的数学模型[3],且具有估计外部不确定干扰量并实时进行精确补偿的能力[4],可以减少系统因非线性因素造成的影响。但电液位置伺服系统是一个复杂的时变非线性高阶系统,影响控制精度的非线性因素很多,如死区、滞环、零漂、摩擦等[5],采用的高阶自抗扰控制器结构复杂,参数较多难以调节,在实际工程中实现困难。

因此,本文采用一阶和二阶自抗扰控制方法对电液位置伺服系统进行研究,首先利用MATLAB/Simulink仿真软件建立电液位置伺服系统物理模型,分别对系统物理模型采用了一阶非线性自抗扰控制器(1r_nladrc)、二阶非线性自抗扰控制器(2r_nladrc)、一阶线性自抗扰控制器(1r_ladrc)和二阶线性自抗扰控制器(2r_ladrc),其次输入正弦和方波指令信号,并施加负载扰动力,最后对比其控制效果,分析一阶和二阶NLADRC和LADRC系统的响应速度,准确性以及抗干扰能力。

1 电液位置伺服系统物理模型

电液位置伺服系统是以伺服元件(伺服阀或伺服泵)为控制核心的液压控制系统,它通常由指令装置、控制器、放大器、液压源、伺服元件、执行元件、反馈传感器及负载组成[6]。……