一种考虑状态约束的液压系统自适应控制方法技术方案
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种控制方法，具体涉及一种考虑状态约束的液压系统自适应控制方法。
技术介绍
液压系统由于输出力大、体积小等优点，在工业中得到了广泛的应用。然而，严重的非线性行为，如控制输入饱和，状态约束，阀门开度，非线性摩擦，模型的不确定性如负载变化、液压参数变化以及元件磨损引起的参数不确定性和包含外部干扰，泄漏等的不确定非线性，这些因素制约了高性能闭环控制器的发展。为了取得高精度跟踪性能，越来越多的研究人员设计非线性控制器以补偿液压伺服系统的非线性特性。如自适应鲁棒控制器、基于误差符号鲁棒积分的自适应控制器、基于扩张状态观测器的输出反馈控制器、滑膜控制器等，这些非线性控制被广泛用于液压伺服系统，提高了系统控制精度。同时系统中存在的控制输入饱和、时滞等，也吸引了众多注意力。此外，许多研究者也对系统状态约束问题展开了研究。但都没有考虑系统中扰动问题。实际上，一些系统常常受到状态约束的影响，如化学反应中的温度约束以及一些机械系统遭受物理故障时的速度或加速度约束。由于液压系统的高承载能力和高刚度性质，在环境和测量单元的相互作用的测试中，如果忽视输出状态约束问题，测试过程...
【技术保护点】
一种考虑状态约束的液压系统自适应控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，建立双出杆液压缸位置伺服系统模型；步骤2，设计考虑状态约束的液压系统自适应控制器；步骤3，调节控制器的参数使其满足控制性能指标。
【技术特征摘要】
1.一种考虑状态约束的液压系统自适应控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，建立双出杆液压缸位置伺服系统模型；步骤2，设计考虑状态约束的液压系统自适应控制器；步骤3，调节控制器的参数使其满足控制性能指标。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1具体包括以下步骤：步骤1.1，建立双出杆液压缸惯性负载的动力学模型方程为： m y ·· = P L A L - b y · + f ( t , y , y · ) - - - ( 1 ) ]]>式中，y为负载位移，m表示惯性负载，PL＝P1-P2是负载驱动压力，其中P1和P2分别为液压缸两腔压力，AL为活塞杆有效工作面积，b代表粘性摩擦系数，f代表其他未建模干扰；步骤1.2，建立液压缸负载压力动态方程为： V t 4 β e P · L = - A L y · - C t P L - q n - q ~ ( t ) + Q L - - - ( 2 ) ]]>式中，Vt为液压缸两腔总有效容积，Ct为液压缸泄露系数，qn代表常值建模误差，代表时变建模误差，βe是液压弹性模量，QL为伺服阀阀芯位移xv的函数： Q L = k q x v P s - s i g n ( x v ) P L - - - ( 3 ) ]]>式中，为伺服阀的增益系数，Cd为伺服阀的流量系数，w为伺服阀的面积梯度，ρ为液压油的密度，Ps为供油压力，sign(xv)为步骤1.3，设伺服阀阀芯位移正比于控制输入u，xv＝kiu，其中ki>0是比例系数，u是控制输入电压，等式(3)转化为 Q L = k t u P s - s i g n ( u ) P L - - - ( 5 ) ]]>式中，kt＝kqki表示总的流量增益；步骤1.4，定义状态变量则整个系统模型转换为如下状态空间形式： x · 1 = x 2 x · 2 = x 3...
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