电液伺服加载力差信号前馈控制

提出利用电液加载前馈舵机系统力差信号减少多余力的控制方法。传统的方法是测量舵机近似的速度信号进行前馈控制,力差前馈控制是测量舵机系统产生加速度的力信号进行前馈控制。仿真结果表明,采用该方法消除多余力的效果很好。     

基于反步控制的非线性干扰观测器的外部不确定干扰的电液位置伺服系统（英文）

由于电液系统中存在各种非线性因素以及不确定干扰,为提高电液位置伺服系统在干扰下的控制精度,以电液振动台为控制对象,建立非线性模型,利用干扰观测器对干扰力进行观测,并通过反步控制器进行削弱和补偿,利用李雅普诺夫理论保证闭环系统的全局稳定。对设计的控制器进行仿真和实验,模拟在有外界未知干扰力下的位置控制,实现对干扰的抑制。实验表明:该控制策略能够很好的提高电液位置伺服系统的跟踪性能。     

基于反步控制的非线性干扰观测器的外部不确定干扰的电液位置伺服系统

由于电液系统中存在各种非线性因素以及不确定干扰,为提高电液位置伺服系统在干扰下的控制精度,以电液振动台为控制对象,建立非线性模型,利用干扰观测器对干扰力进行观测,并通过反步控制器进行削弱和补偿,利用李雅普诺夫理论保证闭环系统的全局稳定.对设计的控制器进行仿真和实验,模拟在有外界未知干扰力下的位置控制,实现对干扰的抑制.实验表明:该控制策略能够很好的提高电液位置伺服系统的跟踪性能.     

直升机旋翼协调加载系统的模型参考自适应解耦控制

研究了直升机旋翼协调加载系统的解耦控制问题.分析了协调加载系统组成结构,建立了电液伺服加载系统数学模型,指出了协调加载系统解耦控制的难点.针对该系统特点,提出了基于GCMAC的模型参考自适应解耦控制策略,采用常规PID控制器作为辅助控制器,GCMAC控制器作为主控制器在线学习理想控制作用,使得耦合系统逼近参考模型,实现解耦控制.仿真表明,该解耦控制策略是有效的,力指令跟踪误差小于4%.     

基于直线电机的新型动态加载系统建模与仿真

针对伺服作动器动态性能测试需求,充分发挥电动加载便于安装维护、控制灵活以及直线电机高动态特性的优势,提出由直线电机驱动增力模块,通过机液融合的方式实现小位移、大推力、高频响的动态加载方案。在建立加载系统与伺服作动器系统数学模型的基础上,为提高力加载精度、改善系统稳定性和响应速度,引入多环级联控制与前馈控制的复合控制方案,并基于结构不变性原理通过前馈补偿抑制多余力。MATLAB/Simulink仿真结果表明:提出的伺服作动器动态加载方案与控制策略能够有效改善系统加载性能和抑制多余力,具有良好的工程参考价值。     

基于迭代学习的电动直线加载复合控制

为测试某型航天用电动伺服机构的实际工作性能,设计一种以大导程精密滚珠丝杠副为力矩/力转换元件的电动直线加载系统。为克服电动直线加载系统多余力扰动问题,提出一种引入角速度前馈补偿、串入电流内环和位置内环的多闭环复合控制策略;采用一种以分数阶PIλDμ控制器作为力外环的反馈控制、分数阶迭代学习控制(FO-ILC)作为补偿控制的方法。直线加载仿真实验和多余力抑制仿真实验表明,所提控制策略较好地抑制了直线加载多余力。     

直线电动力加载系统多余力抑制方法

对基于电动推缸的直线力加载系统多余力抑制方法进行研究。由于被测产品启动/停止瞬间的速度突变,力加载系统不能及时响应,造成加载系统多余力的产生,引起巨大的力超调。采用基于结构补偿和速度补偿的复合控制方法对多余力进行抑制,并设计非线性控制器。试验结果表明：尽管电动推缸存在较强的非线性因素,该方法仍能明显降低大惯量力加载系统的多余力。     

机器人柔性关节前馈力/位混合控制策略研究

针对机器人关节柔性引起的轨迹跟踪误差问题和末端执行器残余振动现象,在PD反馈控制律基础上,提出一种基于柔体动力学模型的前馈力矩补偿控制算法和后置多模态自适应输入整形算法前馈力/位混合控制策略。建立六轴工业机器人柔体动力学简化模型,在不附加关节编码器和外设的情况下进行柔体动力学参数辨识,再将动力学模型改写为力矩计算方程,经计算得到前馈力矩并加入控制律中进行补偿;计算前馈力矩所用的期望轨迹需经过输入整形器处理,考虑机器人系统的时变性问题,采用后置多模态自适应输入整形算法对期望输入位移信号进行命令整形,从而抑制末端的残余振动现象。结果表明：所提出的前馈力/位混合控制策略能有效减少轨迹跟踪误差,抑制机器人末端的残余振动现象。     

直线运动机构电动加载测试系统建模及仿真分析

设计了一种新的直线运动机构电动加载测试结构,该结构通过滚珠丝杆副将电机的旋运动转换为直线运动,可以直接对直线运动机构进行力加载。分析建立了该系统数学模型并给出了可靠的控制方程。系统采用了基于结构不变性原理进行前馈补偿和通过PID进行反馈控制的复合加载控制策略,对因跟随直线机构运动而产生的多余力矩进行抑制。经仿真验证抑制效果明显,完全符合低频情况下的加载测试要求,具有较高的工程参考价值。     

复杂加载力的电液负载模拟器控制研究

为了使电液负载模拟器能够实现复杂的加载力,借助PLC在程序上实现所需要的加载规律,并加入PID控制指令改善系统被控制量品质,为电液负载模拟器实现复杂加载力提供了一种有效方案;在实现复杂加载力的过程中,采用定时器延时输出位置系统位移控制信号的方法,解决了力系统加载力滞后的问题。     

力标准机平滑加载系统应用研究

针对力标准机工作过程中出现的"逆程"问题,提出一种新的独立加卸砝码的平滑加载方法,建立并讨论该加载方法的动力学和运动学模型.仿真结果表明:使用该方法获得了较理想的平滑加载效果,消除了"逆程"现象.     

多通道电液力伺服协调加载系统控制策略的研究

针对多通道电液力伺服协调加载系统的控制算法,分析了加载系统的特性,提出了一种基于在线支持向量回归的分散预测控制算法。该算法应用在线支持向量回归进行各加载通道模型的在线估计,并将其作为分散预测控制的预测模型。仿真结果表明了该算法的有效性。     

变结构力控制方法在油气悬架加载系统中的应用

针对油气悬架的非线性和不确定性特性采取变结构的控制方法,选取含有位置、速度和加速度状态的滑模函数,利用指数趋近方式,使系统能够快速地稳定于平衡位置.基于Lyapunov稳定理论,设计了参数摄动和不确定量两种非线性环节的自适应律,结合自适应控制方式减小了滑模带的宽度,从而减小由于开关控制而引起的系统振动.通过仿真分析和实验验证了负载刚度变化时,变结构滑模力加载控制对比常规PID控制的优势,为具有状态反馈的力加载控制系统提供了实用的控制方法.     

阀控非对称缸被动加载系统中多余力的抑制

从系统的力传递函数出发,分析了阀控非对称缸被动加载系统中多余力的存在对系统加载性能的影响,此多余力经结构不变性原理补偿后在低频段可以很好地被消除,但由于在高频段滞后现象加重,多余力对加载系统的影响仍然存在。针对这一问题提出了采用最优二次型抑制多余力的控制方法,将系统的力传递函数经最优二次型控制理论优化设计并仿真后发现,在结构不变性原理的基础上采用最优二次型的控制方法可以使阀控非对称缸被动加载系统中的多余力在高频段得到较好的抑制,提高了系统的加载性能。     

操纵负荷液压伺服系统多余力抑制策略研究

针对波音737-300飞机飞行模拟机操纵负荷系统,介绍了操纵负荷液压伺服系统的机械结构和工作原理,建立了操纵负荷力加载系统的数学模型并用方框图表示,分析了多余力产生机理,采用以位置信息作为前馈补偿进行多余力的抑制.仿真结果从理论上证明了前馈补偿方案可以很好地解决多余力带来的干扰,实验结果也证明了该方案的有效性和可行性.     

自适应控制用于消除被动加载系统中多余力

本文对由电液伺服系统组成的被动加载装置进行了详细的建模研究并通过对抽油机电液被动加载系统的仿真研究，模拟了被动加载系统中的多余力。针对被动加载系统中存在强运动干扰一多余力这一显著问题，本文提出了全部用计算机控制完成的消除强干扰的自适应控制算法并给出对被加载体运动状态进行无偏估计的卡尔曼滤波算法以提高控制精度。最后，对抽油机电液被动加载系统进行了试验研究，经过试验验证。本文给出的以计算机为核心的有卡尔曼滤波器的消除强干扰的自适应控制加载系统能有效的消除被动加载系统中的多余力，整套系统控制精度高，工作性能稳定。     

静重式力基准机独立平滑加卸载方法理论分析及仿真

为提高传感器的测试精度,针对静重式力基准机加卸载过程中出现的"逆程"问题,以独立平滑加卸载功能为依据,进行了独立平滑加卸载过程静力学分析,建立独立平滑加卸载方法的数学模型,并对独立平滑加卸载方法进行仿真实验,确定了静重式力基准机独立平滑加卸载方法的可行性。通过仿真验证了力基准机独立平滑加卸载方法和理论的正确性,通过实际使用证明该方法实现了平滑加卸载过程,有效解决了力基准机加卸载过程中出现的"逆程"问题。