【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种控制方法,特别是一种含磁滞补偿的液压马达预设性能跟踪控制 方法。
技术介绍
电液伺服系统具有功率密度大、响应快、输出力/力矩大等突出优点,在工业和国 防领域得到了广泛的应用,例如机械手、飞行器操控、负载模拟器等。而这之中,液压伺服马 达由于可以直接输出力矩,在有旋转运动需求的场合应用广泛。然而电液伺服系统广泛存 在诸多的模型不确定性,包括参数不确定性(如伺服阀的流量增益、液压油的体积模量、马 达的泄露系数等)和不确定非线性(如未建模外干扰、非线性摩擦、磁滞等),这些都给控制 器的设计带来很大难度。 针对参数不确定性,自适应控制是常用的手段,其对参数不确定性和不确定非线 性中的可参数化部分,可以有效的估计并实现一定的模型补偿,然而对于不可参数化的不 确定非线性项,自适应控制无能为力,且在存在较强外干扰的场合,自适应控制甚至面临发 散的危险。针对不确定非线性,滑膜、鲁棒控制、神经网络控制都得到尝试,且取得了较好的 控制效果,然而滑膜控制器中不连续符号函数所带来的颤振现象,易导致系统控制性能的 衰减,造成系统失稳,现有的改善滑膜抖动措施的控制方法较少且复杂;鲁棒控制实现好的 控制性能常常伴随高增益反馈的风险;神经网络控制的计算量较大,实时性受到影响,与电 液伺服系统的高响应速度特性存在冲突,导致其在实际工程的应用出现瓶颈。 对于一些特殊的场合,如转台、飞行器舵机等,电液伺服系统的跟踪性能不仅需要 满足一定的稳态指标,而且跟踪误差的收敛速度、超调量等瞬态指标,有时也必须满足预先 设定的界限。此外,电液伺服阀中 ...
【技术保护点】
一种含磁滞补偿的液压马达预设性能跟踪控制方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,建立含磁滞的双叶片马达位置伺服系统数学模型;步骤2,设计含磁滞补偿的预设性能跟踪控制方法;步骤3,设计系统参数。
【技术特征摘要】
1. 一种含磁滞补偿的液压马达预设性能跟踪控制方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤1,建立含磁滞的双叶片马达位置伺服系统数学模型; 步骤2,设计含磁滞补偿的预设性能跟踪控制方法; 步骤3,设计系统参数。2. 根据权利要求1所述的含磁滞补偿的液压马达预设性能跟踪控制方法,其特征在 于,步骤1具体过程如下: 步骤1. 1,根据牛顿第二定律、电液伺服阀的特性以及液压马达工作特性,建立含磁滞 的双叶片马达位置伺服系统动力学方程转公式(3)为惯性负载的动力学方程,其中J为惯性负载,y,>和>分别为系统位置、速 度和加速度,P1=PrP2为液压马达负载压力,P:和P2为马达两腔压力,Dm为马达体积排量, B为总的粘性阻尼系数,/(〇',>)为所有未建模干扰项; 公式(4)为马达的压力流量方程,其中Vt为马达两腔的总包容体积,βe为液压油的有 效体积模量,Ct为马达的总泄露系数,(^=(QJQ2)/2为负载流量,QdPQ2分别为进油和回 油流量,^表示压力流量方程中所有未建模干扰项; 公式(5)中kt=kik,为相对于控制输入电压的总流量增益,Iii为电压-阀芯位移增益 系数,\ =CVva/^,CdS伺服阀节流孔系数,w为伺服阀节流孔面积梯度,P为液压油 密度,匕为系统供油压力,系统回油压力Pi= 〇,sign(u)为符号函数; 公式(5-1)为简化后的磁滞模型,其中u为磁滞模型输出,c为磁滞特性参数,v(t)为t时刻控制器的输出控制量,d(v)为由非线性磁滞产生的有界干扰; 步骤1. 2,定义状态变量x=[U2,y;]t= 则动力学方程转化为:公式⑶中Q1=BALΘ2=c|3ekt/J,θ3=βe/J,θ4=β义,(/1=/(,,>,,少)'/./,其中(9)3.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员:姚建勇,董振乐,马大为,胡健,
申请(专利权)人:南京理工大学,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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