基于开环补偿与鲁棒控制的电液位置伺服加载系统研究

电液伺服加载系统往往存在大范围负载扰动和非线性干扰问题,采用传统PID控制策略一般难以解决,针对这一问题,为有效提高位置伺服的动态品质和稳态精度,提出了一种基于开环补偿与鲁棒控制的电液位置伺服加载系统。首先,介绍了一种电液伺服加载试验台系统的结构组成和数学模型;然后,阐述了扰动抑制的非线性开环补偿方法,分析了基于期望轨迹规划的位置开环补偿控制策略,以及在线预估系统非线性参数的特点,建立了位置伺服控制器的理论模型;阐述了位置伺服系统自适应鲁棒控制策略的模型和方法;最后,进行了电液伺服加载系统实验,验证了基于开环补偿与鲁棒控制的电液位置伺服加载系统的优越性。研究结果表明:与采用PID闭环方式的电液伺服系统相比,基于开环补偿与鲁棒控制的电液位置伺服加载系统的自适应性更强,位置跟踪曲线控制精度更高,当位置跟踪频率为20 Hz时,跟踪误差只有位置指令幅值的15%左右,系统的"双十"频宽可扩展到22 Hz,且其整体抗扰动性能明显也优于采用PID闭环方式的电液伺服系统。

Electro-hydraulic position servo loading system based on open loop compensation and robust control