电液位置伺服系统

摘要： 针对传统自抗扰控制应用于电液位置伺服系统时存在观测器阶数过高,造成状态观测器观测变量多、负担重、相位滞后严重及系统响应超调大等问题,采用降阶自抗扰控制方案进行处理。将系统位置信息视为已知,以降低观测器阶数,可有效削弱观测滞后、降低系统超调、提高系统抗扰能力,同时减少了控制器待整定参数,提高系统的稳定性。采用MATLAB与AMESim进行联合仿真。结果表明:与采用传统自抗扰控制器的系统相比,采用该控制策略的系统超调量降低79.8%,调整时间缩短22.7%,改善了电液位置伺服系统的控制性能,具有更优的抗扰性能。

摘要： 针对电液位置伺服系统中存在的各种非线性因素和外界干扰不确定性等问题,提出了一种将反馈线性化理论与滑模变结构理论相结合的控制策略,建立了电液位置伺服系统的非线性数学模型,并采用反馈线性化理论对该系统中的非线性因素精确线性化,同时利用滑模变结构理论对系统中的外界干扰不确定性进行补偿.在Matlab/Simulink环境中,搭建某电液位置伺服控制系统模型,对提出的控制算法进行仿真验证.仿真结果表明,该控制算法相对传统比例-积分-微分(proportion integration differentiation,PID)控制算法位移跟踪误差缩小了99.38％,相对滑模控制算法位移跟踪误差缩小了98.77％,而且还消除了滑模控制的抖振问题,说明该控制算法有效改善了系统的位置跟踪品质,提高了系统的鲁棒性,并且削弱了系统抖振.该研究有效抑制了电液位置伺服控制系统的各种因素对位置跟踪精度的影响,提高了系统的控制精度.

摘要： 针对电液位置伺服系统控制性能不佳的问题,提出一种基于改进PSO算法优化的模型参考自适应(Model Reference Adaptive Control,MRAC)跟踪控制方法.首先,建立电液位置伺服系统数学模型,设计出模型参考自适应控制器;其次,分析PSO算法、APSO算法在参数寻优过程中的不足,提出一种改进的PSO算法;最后,将改进的PSO算法用于模型参考自适应控制器以改善其控制性能.结果 表明,改进PSO算法优化的模型参考自适应控制具有响应速度快、跟踪精度高的优点.

摘要： 为得到较好的电液位置伺服系统的位置控制精度,设计一种采用智能切换控制策略的电液位置伺服系统控制方法.分析电液位置伺服系统的结构,并对其进行数学建模.基于液压缸压力作用,得到液压位置伺服系统的运动方程.在粒子群算法的基础上,借助细菌觅食算法的全局特性,对粒子群算法进行改进,以克服粒子群算法易陷入局部最优的弊端,进而形成智能控制器.以智能控制器为基础,建立智能切换控制策略,以对系统进行实时、准确的控制.实验结果表明:与滑模控制策略相比,在跟踪正弦及不规则目标位置时,所提方法的控制精度分别提高了28.44％和28.66％,验证了所提方法可得到较好的位置控制精度,能为生产效率的提升提供保障.

摘要： 针对电液位置伺服系统由于参数不确定性、非线性、复杂时变性而导致的响应速度慢、跟踪精度低、抗干扰能力差的问题,提出一种具有更高跟踪精度及抑制抖振能力的改进PSO算法优化的自抗扰控制(Improved-PSO auto disturbance rejection control,IPSO-ADRC)方法。首先,建立电液位置伺服系统的误差状态空间方程,采用3阶跟踪微分器、扩张状态观测器及状态误差反馈律构建自抗扰控制器模型;其次,分析惯性权重递减PSO算法存在的早熟、易陷入局部最小值等问题,综合考虑粒子迭代次数及当前粒子与全局最优粒子间距离两个因素对寻优结果的影响,提出一种改进PSO算法;最后,将改进后的PSO算法应用于所设计的自抗扰控制器中以提高控制性能。仿真及试验结果表明,相比于传统PID控制和常规自抗扰控制,采用改进PSO算法优化的自抗扰控制具有位置跟踪精度高、抗干扰能力好的优点。

摘要： 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.

摘要： 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.

摘要： 针对线性不确定性系统的鲁棒跟踪控制问题,提出了一种前馈补偿滑模鲁棒跟踪控制方法,并证明了采用该方法所构成的闭环系统是李亚普诺夫意义下渐近稳定的,将该控制器设计方法应用于某结构疲劳试验机电液位置伺服控制系统,验证了所设计控制器的有效性.仿真和实时控制结果均证明:对存在不确定性的结构疲劳试验机电液位置伺服系统,应用本文所提出的具有前馈补偿的滑模鲁棒跟踪控制器,能较有效地削弱常规VSC所固有的抖振现象,在不同的负载条件下跟踪不同频率的正弦信号均能获得良好的跟踪精度,控制器对系统的不确定性呈现较强的鲁棒性.

摘要： 根据已知参数的电液位置伺服系统,针对系统中参数或外界干扰的变化引起系统的误差,对其进行迭代和模型参考自适应控制.通过仿真表明,加了自适应控制器的系统响应明显变快,对突加负载和外干扰有自适应能力;在此基础上加入迭代后,系统的鲁棒性和动态响应都能够得到进一步的提升.

摘要： 针对指数趋近律变结构控制应用于电液位置伺服系统存在控制性能与抖振不能兼顾的问题,设计了新型变速指数趋近律滑模控制器.研究通过实时分析运动点距离滑模面的位置及趋近速率,采用模糊参数优化策略动态调整到达速度,实现距离滑模面外时增强系统克服摄动及外部干扰能力,到达滑模面时柔化控制量以消除抖振的目的.通过试验研究了该策略下的方波跟踪动态响应、稳态误差及控制量抖振指标,结果表明不仅保证了趋近运动的快速性,且有效降低了稳态抖振,具有良好的稳态性能.

摘要： 针对典型的电液位置伺服系统,将PID控制与重复控制相结合,设计了一种复合控制器.其中,PID控制采用遗传算法对其参数进行优化.计算机仿真表明,复合控制器的应用改善了系统的动态性能,比单纯的应用经典PID控制取得了更好的周期信号跟踪效果.

摘要： 本文论述了作者利用面向对象编程的思想对电液位置伺服系统CAD软件的开发.该软件以中WindowsXP为操作平台,用MicrosoftAccess建立的数据库为基础,以Autodesk公司的AutoCAD2005和MathWorks公司的Matlab7.0为支撑软件,利用VisualBasic6.0为开发语言,将系统原理图绘制、参数计算、元件选取、动态仿真集成于一体.使用该软件进行电液位置伺服系统的设计,可获得工程上直接可用的系统原理图.

摘要： 针对电液位置伺服系统,本文提出了比例-模糊PID控制策略.经实时运行,比较了几种算法,实验表明该控制方法精度高,误差较小.

摘要： AMESim是由法国Imagine公司推出的高性能建模、仿真和动态分析软件。以PDF(伪微分反馈)模块参数优化为例，介绍了运用AMESim实现电液位置伺服系统的仿真及优化设计方法。首先利用AMESim的超级元件功能封装PDF控制模块.利用AMESim的参数优化功能对PDF参数进行优化.对优化前后液压位置伺服系统进行仿真、比较.对基于PDF控制的液压系统参数发生变化的情况做了仿真。

摘要： 针对轧机液压伺服系统的固有特性，设计了一种极点配置自校正控制器。在建立了液压位置伺服系统参数模型的基础上，结合在线辨识方法和极点配置理论，设计了控制策略。在1050mm轧机控制系统上，进行了大量的应用试验，结果表明，在系统参数变化、外界扰动的影响下，此控制器能够明显地提高液压伺服系统的控制效果，具有良好的自适应性和动态鲁棒性。

摘要： 电液伺服系统中普遍存在着时变和非线性等现象，传统的控制策略已经很难满足要求。模糊控制器无需知道被控对象的精确数学模型，能够有效适应参数变化和非线性等特点，利用模糊控制规则在线修正PID参数可以将模糊控制和PID控制结合起来，有效的提高了电液伺服系统的控制性能。

摘要： 介绍了电液位置伺服控制系统的组成与工作原理，并建立了系统的数学模型。将模糊控制与PID控制结合在一起，设计了模糊PID控制器，即通过模糊控制器输出对PID参数进行在线调整。利用MATLAB软件进行仿真，比较常规PID控制与模糊PID控制仿真结果，发现模糊PID控制器提高了系统的动态性能和稳态特性。

摘要： 本发明公开了一种考虑输入时滞约束的电液伺服系统位置跟踪控制方法，该方法包括：建立电液伺服系统的数学模型；设计考虑输入时滞约束的控制器；运用李雅普诺夫稳定性理论进行稳定性证明，并得到系统有界稳定的位置跟踪性能且系统所有信号均有界的结果。本发明通过在控制器中引用一个输入时滞补偿信号，从而获得一个无输入时滞的开环误差系统，结合李雅普诺夫‑克拉索夫斯基泛函方法消去时滞带来的影响；本发明有效解决了实际电液伺服系统中输入时滞约束影响系统性能的问题，能够获得更好的高精度位置跟踪性能。

摘要： 本发明提供一种电液伺服控制器及其构建方法、电液伺服系统、作业机械，包括积分单元以及抗饱和单元。通过积分单元，不仅可以消除电液伺服控制器稳态误差并确保参考跟踪，还可以主动抑制激励振荡和可能的负载阶跃，进而可以避免产生积分单元无法消除的无阻尼振荡的现象。通过抗饱和单元，可以实现对积分单元的抗饱和保护。通过本发明中提供的电液伺服控制器，可以更精准的实现对液压执行机构的控制，进而可以极大的提高液压执行机构的性能。

摘要： 本发明公开了一种电液位置伺服系统多模型鲁棒自适应控制方法，包括以下步骤：建立电液位置伺服系统的数学模型以及辨识模型；基于辨识模型设计对应的控制器；设计切换策略；对多模型鲁棒自适应控制器进行性能及稳定性分析。本发明融合了多模型自适应控制和鲁棒控制，在辨识模型中设计非线性鲁棒项，解决了传统自适应在强参数不确定性下瞬态响应较差的问题，同时增强了传统多模型自适应对外部干扰等不确定非线性的鲁棒性，最终获得良好的稳态跟踪性能以及较好的瞬态性能。

摘要： 本发明公开了一种基于干扰补偿的电液位置伺服系统控制方法，属于电液位置伺服控制领域，包括以下步骤：建立电液位置伺服系统数学模型；建立干扰项观测器的数学模型；设计基于干扰补偿的电液位置伺服系统控制器；运用李亚普诺夫稳定性理论进行稳定性证明。本发明通过模型补偿的方法来估计并补偿电液伺服系统中存在的匹配与非匹配扰动，能有效提升系统性能；本发明中的干扰估计方法方便易行，有利于实际生产实施，对比仿真结果验证了控制器的有效性。

摘要： 本发明公开了一种阀控缸电液位置伺服系统随机波形再现控制方法，基于频域方法辨识阀控缸电液位置伺服系统的阻抗特性，能够保证阀控缸电液位置伺服系统阻抗特性中谐振峰和谐振谷频段的准确辨识，进而保证了谐振峰或谐振谷频段的波形再现的控制精度。而且本发明根据阀控缸电液位置伺服系统时变条件下的输入输出特性对阻抗进行实时修正，该修正计算方法能够保证阻抗修正结果的收敛性，因此提高了阀控缸电液位置伺服系统时变条件下波形再现的控制精度。利用本发明可将阀控缸电液位置伺服系统位置输出信号与位置参考信号的时域峰值误差控制在10％以内。本发明能够满足阀控缸电液位置伺服系统随机波再现的实验要求，易于采用计算机数字控制实现。

摘要： 本发明公开了基于模糊自抗扰控制的电液位置伺服系统重构控制方法及装置，首先，推导出电液伺服系统数学模型；其次，分析电液位置伺服系统的三种典型故障并进行了故障注入；然后，设计自抗扰控制器保证系统良好的工作性能；最后，设计模糊逻辑，将其与自抗扰控制器中的非线性状态误差反馈律相结合，实现电液位置伺服系统面对组件故障的重构控制。本发明提出的基于模糊自抗扰控制的电液位置伺服系统重构控制器能够有效地补偿组件故障产生的不利影响，针对传感器漂移、液压缸内泄漏和液压油混入空气等故障具有良好的鲁棒性和优秀的重构能力，保证了电液位置伺服系统在整个工作任务中的可靠性与安全性。

摘要： 本发明公开了电液位置伺服系统的多模型自适应重构控制方法及装置，方法为：首先，根据电液位置伺服系统的故障类型构建电液位置伺服系统的故障数学模型，并设计参考模型；其次，设计自适应重构控制律，使故障系统的输出跟踪参考模型的输出，以补偿故障系统输出误差；然后，根据故障类型建立组合多模型集，每个模型都有相应的独立控制器；接着，设计模型切换机制对故障系统进行模型匹配，使其自动切换到性能指标最小的控制器。本发明提出的基于多模型自适应的电液位置伺服系统重构方法能够有效地补偿组件故障产生的不利影响，针对传感器、执行器等故障具有良好的鲁棒性和优秀的重构能力，保证了电液位置伺服系统在整个工作任务中的可靠性与安全性。

摘要： 本发明公开了一种高速大惯量电液位置伺服系统的输出反馈控制方法，属于电液位置伺服控制技术领域，包括以下步骤：步骤1，建立大惯量阀控非对称缸系统的数学模型；步骤2：设计校正的扩张状态观测器并进行观测器的收敛性分析；步骤3：设计自适应非线性backstepping控制器并进行闭环系统稳定性分析；步骤4：调节观测器参数和控制器参数使控制系统性能指标满足实际需求。本发明无需系统模型的先验信息，在仅需位移传感器的情况下解决了大惯量电液位置伺服系统在快速运动时易发生大幅超调和稳态震荡的问题，实现了大惯量电液位置伺服系统的快速、高精度控制。

摘要： 本发明公布了一种电液位置伺服系统多参数辨识方法，属于自动控制领域。该发明首先根据电液位置伺服系统运行机理获取系统模型结构和待辨识参数；再提出一种基于惩罚机制的反向非线性麻雀搜索算法，利用反向学习策略丰富初始种群多样性，在发现者和加入者的位置更新过程中引入非线性因子，包括非线性收敛因子、自适应权重因子和黄金正余弦因子，以此来平衡局部优化和全局搜索能力，同时，根据麻雀个体发现危险的程度，制定惩罚机制，使警戒者位置分布更合理；再根据采集系统的输入和输出数据，引进误差评价函数鉴别辨识结果，最终获得较为精准的系统数学模型。

摘要： 本发明公开了一种基于LS‑SVM电液位置伺服系统的建模方法，具体按照如下步骤进行；步骤1：由电液位置伺服系统中各液压元件的传递函数推导出电液位置伺服系统的传递函数；步骤2：把传递函数和偏差量、采样时间和规划参数带入LS‑SVM网络中进行若干次仿真；步骤3：利用最小二乘支持向量机的回归算法对电液位置伺服系统进行建模，得到电液位置伺服系统基于LS‑SVM网络的实验模型。本发明利用最小二乘支持向量机的回归算法对电液位置伺服系统进行建模，可以清楚看到建模的效果，且建模的精度非常高，满足了电液位置伺服系统精度高的特点。