电液伺服系统液压缸的摩擦特性及补偿研究

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在电液伺服系统中,摩擦力的存在会对执行机构等环节的动静态特性造成严重的影响。如何减小摩擦力、进而提高电液伺服系统的动静态特性是当前该研究领域的一个热点。  本文针对电液伺服系统动力机构中的摩擦特性,运用LuGre摩擦理论建立系统模型,通过最小二乘法曲线拟合和遗传算法对系统参数进行辨识以得到系统的精确模型结构与参数;采用前馈PID和自适应反步法对系统进行摩擦力抑制补偿,用实验验证抑制补偿方法的正确性。具体研究内容如下:  (1)采用LuGre摩擦理论对电液伺服系统建模,运用Matlab/Simulink软件仿真,进行摩擦特性分析;利用实验测得的数据,最小二乘法及遗传算法理论,实现模型的动、静态参数辨识;建立电液伺服系统及其摩擦特性模型。  (2)针对系统中摩擦特性及其影响,基于所建立的系统精确模型进行摩擦补偿控制方法研究,分别设计前馈PID补偿控制器和自适应反步法补偿控制策略,通过设计控制器结构与参数调节得到的补偿效果,以提高电液伺服系统的控制精度等动、静态性能,并通过仿真实验验证所提出的补偿方法盼正确性。  (3)实验研究:根据实验所测得的数据,通过系统辨识方法,建立电液伺服系统精确数学模型与摩擦特性模型;并通过实验验证所建立数学模型的正确性及摩擦补偿控制方法的可行性。
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