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。     

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。     

电液伺服系统位置-压力主从控制方法研究

基于主从控制理论提出一种新的阀控缸电液系统位置和压力主从控制方法。建立阀控缸系统位置传递函数后,将液压缸两腔的压力动态变化信号应用位置-压力转换公式转换为位置信号,再将转换的位置信号叠加到电液伺服系统的主位置闭环内,以实现阀控缸系统位置和压力的主从控制。通过在MATLAB/Simulink中搭建的仿真模型,仿真分析该方法的控制效果,结果表明该控制方法正确可行。通过分析现场样机矫直钢板时液压缸的位置和压力信号,证明电液伺服系统位置-压力主从控制方法可以实现位置、压力不同变量的在线主从控制,提高了系统的响应速度和控制精度,为其他电液伺服系统的设计研究提供理论基础。     

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。     

电液位置伺服系统的模糊滑模控制研究

针对电液位置伺服系统的位置跟踪控制问题,在滑模控制理论的基础上,加入模糊控制理论,提出了一种模糊自学习滑模控制方案.通过设计模糊控制器,用模糊输出代替滑模切换控制,将该控制方法应用于电液位置伺服系统的研究中,仿真实验结果表明该控制方案的有效性,跟踪性能良好,能有效削弱抖振.     

电液位置伺服系统的迭代学习控制

介绍了一类电液位置伺服系统的迭代学习控制方法。根据系统的实际输出与理想输出间的误差,以某种学习机理对系统的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。实验结果表明：只要合理选择学习机理,便可对电液位置伺服系统实现有效控制。     

电液位置伺服系统自抗扰控制研究

由于电液位置伺服系统中存在不易获得精确数学模型、参数摄动以及外部未知扰动等问题,采用了一种改进自抗扰控制方案,充分利用系统已知信息,将系统位置误差作为控制器输入,以减小因扩张状态观测器产生的相位滞后,进而提高系统响应速度。同时对系统位置误差进行观测并予以补偿,并将系统高阶项以及未知扰动视为总扰动,以简化控制器结构,最后采用MATLAB与AMESim进行联合仿真。结果表明,所设计的一阶非线性自抗扰控制器能够实现系统的快速响应及精度控制,相较于改进前,响应速度提升47.62%,跟踪误差降低44.44%,与PID控制相比,响应速度提升了60%,跟踪误差降低了58.34%,对未知扰动等因素有良好的抑制能力,拥有更优良的控制品质和鲁棒性。     

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.     

电液位置伺服系统自适应反演滑模控制

在六自由度并联运动平台运动控制中，可转化为对各个支链的运动控制，每条支链采用电液伺服运动系统。针对并联运动平台支链位置控制中存在的抗干扰和控制精度问题，提出了一种基于自适应反演滑模控制算法。该算法利用自适应控制策略，以此对系统的建模误差和外加干扰等不确定性进行估计，再结合反演滑模控制算法设计平台支链位置控制器，解决并联运动平台位置精确控制问题。仿真结果和试验表明，该控制策略能够很好的实现支链电液伺服运动快速、稳定、高精度位置控制，并对系统的外加干扰具有很强的鲁棒性和自适应性。     

薄料分切机位置控制电液伺服系统

应用自动控制基本原理,对薄料分切机的关键控制系统之一——位置控制系统,进行了设计、计算和动静态理论分析,给出了定量化的各性能指标,并提出了一些探讨性的见解。     

分切机位置控制电液伺服系统的开发与研究

介绍了塑料薄膜分切机关键控制系统之一:电液位置伺服系统,重点讨论了该系统组成、工作原理。应用自动控制的基本理论,对该系统的稳定性及稳态误差进行了分析研究。     

电液位置伺服系统神经滑模控制仿真

分析了电液位置伺服控制系统的数学模型,提出利用线性化反馈技术构建滑模控制率,并应用神经网络进行参数逼近,实现了自适应神经滑模控制器的设计.仿真结果表明所设计的滑模控制器能进行有效的参数估计,有效的克服系统抖振,取得较为满意的控制品质.     

电液位置伺服系统的自适应模糊神经网络控制

将电液位置伺服系统分为已知规律的线性部分和包括非线性、参数不确定性、负载干扰等在内的未知规律部分，用模糊神经网络仅对未知规律部分进行在线估计，缩小了搜索空间，系统估计的精度得到改善，加快了收敛速度。同时，对模糊神经网络建模误差的界进行在线估计，使变结构控制增益由接近建模误差的估计值确定，克服了传统变结构控制因过于保守的鲁棒控制增益带来较大控制量而不易实现的缺陷。     

电液位置伺服系统的MPC控制仿真分析

电液位置伺服系统广泛应用在大负载、快速、精确反应的控制领域中,然而其存在时变非线性的特性,因此传统控制系统不能达到理想的控制效果。模型预测控制(Model Predictive Control, MPC)具有无需模型、鲁棒性强、抗扰动能力强等优点,较适合应用在时变非线性系统的控制中。分别采用PID控制、线性MPC、自适应MPC和非线性MPC 4种控制策略对电液位置伺服系统的控制性能进行仿真研究。结果表明：线性MPC、自适应MPC和非线性MPC都比PID控制性能好,非线性MPC控制精度较高、响应速度较快、抗扰动能力较强,自适应MPC控制精度、响应速度和鲁棒性次之。     

电液位置伺服系统无静差跟踪控制研究

针对周期性、多频扰动的电液阀控摆动液压缸伺服系统,设计了一种内模控制器,以取代常规的比例积分微分调节器。对模型准确和有误差的两种情况进行了仿真和实验,表明有内模无静差跟踪控制器使电液阀控摆动液压缸系统能输出准确地跟踪参考输入,有效地消除了外干扰带来的误差,实现了无静差跟踪。该系统对设计时的建模误差和外界干扰都具有较强的鲁棒性。     

柔性联接CMAC控制电液伺服系统位置跟踪研究

电液位置伺服系统由于响应速度快,功率体积比大,干扰抑制强等优点,在大惯量重载荷场合应用极其广泛。在大惯量情况下考虑柔性联接因素对电液位置伺服系统响应的稳定性和精度影响相当重要;通过机理建模的方法推导出包含负载弹性及负载与液压缸输出端柔性联接的非线性动力系统传递函数模型,对非线性动力系统传递函数模型进行模拟仿真和实验验证,进而分析柔性联接处弹性刚度对系统动态响应的影响。结果表明:考虑柔线联接机构时系统前期动态响应有延迟,但趋于稳定后控制精度和稳定性有所改善;对含柔性联接非线性动力系统的传递函数模型进行基于常规PID控制方法和CMAC算法控制器的实验验证可知,考虑柔性联接处弹性刚度的机理模型更加符合大惯量实际工况,CMAC算法控制器可以对柔性联接电液位置伺服系统中的参数进行优化,可提高电液位置伺服系统的跟踪性能。     

电液位置伺服系统的三维模糊PID控制

建立了阀控非对称液压缸的动力学模型，其推导过程可以用于任意电液位置伺服系统的数学建模；把模糊控制理论引入了伺服系统，设计了三维模糊PID控制器，基于Matlab／Stimulink软件平台进行了可视化仿真，改善了系统静动态性能和响应速度，为今后多输入一多输出问题的研究提供了可行的思路和方法。     

基于变动供给压力控制方法的电液伺服系统节能方法

本文设计了一种变动供给压力下的电液伺服系统控制方法,以使电液伺服系统能够满足准确的伺服控制和良好的节能效果.该变动供给压力控制方法由前馈部分和反馈部分组成:前馈部分的主要作用为预测系统所需的电机转速,以及调节阀的相应滑阀位置,从而使得系统获得所需的最小供应压力;反馈部分则利用比例积分控制器,根据采集的输出位置信号调整前...