【摘 要】
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为了提高重载非对称缸电液伺服系统的位置跟踪精度,设计一种基于干扰观测器的新型位移控制策略.首先,搭建非对称缸电液系统的状态空间模型,集成化处理系统中的不确定问题,设计非双干扰观测器,分别对系统的外力扰动和流量压力扰动进行了观测;其次,采用反步设计方法设计位移控制器,结合干扰观测器补偿系统中存在的不确定扰动,利用李雅普诺夫函数证明控制器的稳定性;第三,为解决反步设计过程中计算虚拟控制律时的微分爆炸问题,设计自适应增益微分器来求虚拟控制率的导数,该微分器的增益随着估计误差而不断自适应调整,避免反步控制器过于复
【机 构】
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中国矿业大学机电工程学院,江苏徐州,221116;城市地下空间火灾防护江苏省高校重点实验室,江苏徐州,221116;徐州工程机械集团有限公司,江苏徐州,221116;中国矿业大学机电工程学院,江苏徐州
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为了提高重载非对称缸电液伺服系统的位置跟踪精度,设计一种基于干扰观测器的新型位移控制策略.首先,搭建非对称缸电液系统的状态空间模型,集成化处理系统中的不确定问题,设计非双干扰观测器,分别对系统的外力扰动和流量压力扰动进行了观测;其次,采用反步设计方法设计位移控制器,结合干扰观测器补偿系统中存在的不确定扰动,利用李雅普诺夫函数证明控制器的稳定性;第三,为解决反步设计过程中计算虚拟控制律时的微分爆炸问题,设计自适应增益微分器来求虚拟控制率的导数,该微分器的增益随着估计误差而不断自适应调整,避免反步控制器过于复杂;最后,利用MATLAB软件搭建了仿真模型,基于MATLAB/Simulink实时系统搭建物理实验台,利用仿真和实验验证所设计控制器的有效性.研究结果表明:与PID控制器和未加微分器的反步控制器相比,所设计的位置控制器的精度分别提高了62.8％和7.7％,且大幅简化了控制器的设计过程.本文设计的控制器不仅提高系统的轨迹跟踪精度,而且简化系统控制器的设计过程.
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