电液伺服系统非线性建模和SSA控制研究

以钢管生产过程中的扩轧管电液伺服系统为背景,分析了非对称比例(伺服)阀及其阀控制缸机构的非线性特性,建立了系统非线性数学模型以更加细致地描绘实际系统,并提出了基于一种子集稳定控制方法(SSA)的非线性控制策略.仿真控制和实际系统运行结果表明,该控制策略与常规PID控制相比,具有更好的系统响应性能,为解决工程实际问题提供了一种有用的工具.     

电液伺服系统的非线性控制

针对电液伺服系统非线性、参数时变的特点,为提高系统的性能,首先讨论了系统的非线性数学模型,利用逆系统解耦控制方法,将非线性系统转化成伪线性系统,进行线性控制;在此基础上,提出了一种模糊PID自适应非线性控制设计方案,与逆系统控制方法进行了仿真比较;结果表明,采用模糊PID控制,在系统参数变化、外界扰动的影响下,具有较好的自适应性和动态鲁棒性能。     

电液伺服系统非线性控制方法研究

电液位置伺服系统由于其控制精度高、响应速度快、输出功率大的特点而被广泛应用于军事和工业生产中,但是伺服阀的压力流量特性、活塞与液压缸之间的摩擦,以及系统中存在的非匹配干扰等都反映出系统是具有强非线性的。文中利用Matlab软件对电液位置伺服系统进行控制和仿真,通过仿真结果比较分析PID控制算法、反步控制算法及反步法和NDOB（非线性干扰观测器）结合的控制方法对于控制这种具有强非线性系统的优劣。通过仿真结果可以看出,反步法与NDOB(Nonlinear Disturbance Observer)结合的控制策略对系统的控制精度要比反步法和PID的控制效果好、精度更高。     

电液伺服系统的一种非线性控制方法

液压马达速度伺服系统具有非线性时变等特性，而增益调度是解决非线性的一种方法，通过连续增益调度使系统控制参数达到全局优化，解决了一般增益调度参数只是局部优化的问题。试验研究表明，与单纯HD控制器相比。连续增益调度使系统动态性能和鲁棒性得到大幅提升，说明该方法对非线性系统大范围控制的有效性。     

基于Backstepping的阀控非对称缸电液伺服系统非线性控制

考虑了阀控非对称缸电液伺服系统的控制问题。首先给出了系统的动态模型，然后基于Backstepping方法得到了系统的非线性控制器。这种方法可以扩展到液压驱动机器人控制的设计上。最后对所提出的非线性控制策略与常规的PD控制方案进行了比较，仿真结果表明所提出的非线性控制策略具有更高的控制精度。     

电液位置伺服系统模型辨识与非线性控制

针对电液伺服系统非线性、参数时变的特点,为提高系统的性能,首先介绍了电液位置伺服控制系统的组成与工作原理,讨论了系统的非线性数学模型,利用实时工作间(RTW)的半实物仿真环境和MATLAB系统辨识工具箱,对电液位置伺服系统进行了系统模型辨识及验证。在此基础上,以辨识得到的模型为控制对象提出了一种Bang-Bang与模糊PID非线性控制方案,与传统PID以及模糊PID控制方法进行了仿真比较。结果表明,采用Bang-Bang与模糊PID复合控制,在系统参数变化、外界扰动的影响下,系统的快速性提高,稳态误差得到消除,具有较好的动态鲁棒性能。     

非线性电液位置伺服系统的迭代学习PID控制

介绍了一类具有非线性和重复运动特点的电液位置伺服系统的迭代学习PID控制方法。采用PID控制算法,利用系统重复运动的特点和计算机的记忆存储功能,将系统的每次实际输出与理想输出之间的误差应用于下一次控制过程中,即对实际输入不断进行修正,直至实际输出与期望输出间的误差达到满意为止。仿真结果表明,迭代学习PID控制算法具有实现简单、鲁棒性强和重复精度高的特点,能够对电液位置伺服系统实现有效的控制。     

模糊PID控制在电液伺服系统中的应用

由于电液伺服系统中存在扰动和干扰,一般的控制器很难在各种条件下都取得良好的输出响应.为了解决此类问题,我们提出了模糊控制策略.模糊PID控制器有不依赖于被控对象的数学模型和可适用于非线性时变系统的优点,因此它被广泛用于电液伺服系统中.该文通过试验和仿真[5]的方法说明,使用模糊PID控制器的伺服系统具有良好的动态性和鲁棒性.     

电液力伺服系统自适应抗扰控制研究

考虑到电液伺服系统中存有各种非线性因素、不确定干扰以及参数时变,为了提高干扰下电液力伺服系统的控制精度,以电液伺服振动实验台作为控制对象,构建其非线性模型,同时使用参数自适应率对不定参数进行补偿,并在反演控制器中引入滑模控制以降低系统的干扰敏感性,利用Lyapunov理论保证闭环系统的全局稳定。对设计的控制器进行实验,模拟在有未知外部位置干扰下的力控制,提升系统的稳定性。实验结果证明,此控制方法能够有效地提升电液力伺服系统的抗干扰跟踪性能。     

电液力伺服系统的鲁棒预测控制

以位置扰动型施力系统为对象,采用基于无穷范数优化的鲁棒预测控制策略来消除系统多余力以及系统中参数时变、环境干扰等不确定性因素的影响,仿真结果表明该控制算法具有很好的效果。     

扩管轧制线顶杆位置补偿系统电液比例控制研究

针对浙江大学研制的扩管轧制顶杆位置补偿系统,简述了顶杆位置对轧制钢管质量的影响。基于模糊决策和电液伺服控制技术提出了顶杆位置智能补偿的方案,并对具体系统进行了建模和控制分析。仿真和实际生产结果表明,该方案可以有效地实现顶杆位置的静态和动态补偿。     

非线性状态空间方法辨识电液伺服控制系统

针对回归神经网络辨识和建立非线性动态系统模型的问题,研究非线性状态空间描述的回归神经网络数学模型。讨论极小均方误差网络训练收敛准则,通过研究Kalman 滤波估计公式中的随机变量,提出一种参数增广的回归神经网络非线性状态方程,无导数的Kalman滤波器用于增广参数估计,人工白噪声强迫网络学习,更新网络权值,避免了扩展Kalman滤波器计算Jacobian信息和基于递度学习算法收敛慢的问题。在电液伺服系统辨识建模的应用中表明,回归神经网络较好地跟踪了液压油缸压力变化,与扩展Kalman滤波估计学习算法相比,新的算法具有较快的收敛和精度。     

基于QFT的电液力伺服系统的鲁棒控制

采用QFT方法，对电液伺服加载系统进行了鲁棒控制器设计。结果表明，控制器能够有效地抑制参数扰动，如弹性负载刚度变化、有效体积弹性模数变化等。控制器结构简单，工程上易于实现，有较高的实用价值。     

基于定量反馈的电液伺服同步加载系统的鲁棒控制

首先分析了加载系统,建立了单通道伺服加载系统数学模型,然后分析和总结了定量反馈理论的基本原理和设计过程,并在此基础上采用QFT设计了加载系统的反馈控制器和前置滤波器,构建了的控制系统的Simulink模型。仿真结果表明,采用基于定量反馈理论的电液伺服同步加载系统的不确定控制系统在上边界和下边界之间,达到设计要求,这证明了系统的鲁棒性。此外,与PID控制的对比表明QFT鲁棒控制器优良的控制性能。     

电液伺服非线性控制技术研究进展综述

液压伺服执行器在机电一体化系统中得到了广泛应用。针对电液伺服系统中存在的模型参数不确定性、外负载扰动、非对称液压缸执行器建模、输入输出物理约束4个典型科学问题,概述了电液伺服非线性控制技术的研究工作以及相关学者取得的成果,并结合现代控制理论的进展,对今后电液伺服控制技术的研究进行展望。     

电液位置伺服控制系统的研究

电液位置伺服控制系统是一个非线性系统,且伺服阀具有死区非线性特性以及受零偏、泄漏等各种复杂因素的影响。一般采用的常规线性PID控制器难以协调快速性与超调性之间的矛盾。基于LabVIEW平台,针对电液伺服系统的非线性和不确定性等特性研究设计出非线性PID控制器,并与PID控制算法进行比较。实验结果表明,非线性PID控制器中的增益参数能够随控制误差而变化,使控制系统既响应快又无超调现象,抗干扰能力也优于传统的PID控制,改善了系统的性能。     

某型火炮电液伺服控制技术研究

介绍基于伺服阀的电液控制技术。分析了某火炮高低随动系统的电液伺服控制原理,给出了液压伺服控制系统的一般组成,对比分析了液压伺服控制的优缺点及其应用。