一类轻载电液位置伺服系统线性自抗扰控制

王立新 ,赵丁选 ,刘福才 ,刘 谦 ,张祝新

(1.燕山大学 机械工程学院,河北 秦皇岛 066004;2.燕山大学 工业计算机控制工程河北省重点实验室,河北 秦皇岛 066004)

1 引言

众所周知,液压伺服系统具有功率–质量比 大、响应速度快、控制精度高[1]等优点,在液压机器人操纵器[2]、汽车主动悬架[3]、液压振动台[4]以及钢铁轧制[5]等领域具有广泛应用.但是,在“享受”液压伺服系统优点的同时,系统中存在的参数不确定性、阀流量非线性以及外部未知扰动等因素也严重制约着系统性能的提升.因此,如何通过控制策略改善液压缸位置跟踪精度是液压控制工程师一直追求的目标之一.

在过去的几十年中,为提高电液位置伺服系统的位置控制精度,众多学者进行了广泛而深入的研究,涌现了大量性能优异的控制方法.从控制方法对系统模型 的依赖程度可分为无模型黑箱控制、基于模型的“ 白 箱 ”控制以 及介于二者之间的“ 灰箱”控 制.无模型 控方法 中最具 代表性的是PID控 制、模糊控制、模糊PID控制及其各种优化形式,如文献 [6–8];随着现代控制理论的快速发展,基于模型的非线性控制方法也被广泛应用于电液位置伺服控制中,包括自适应控制[9]、滑模控制[10]、鲁棒自适应控制[11]及其各类衍生形式[12],这些方法从模型动态的微观角度去解决系统参数的时变、不确定性等问题;而“灰箱”控制方法中的杰出代表是自抗扰控制,如文献 [1,13–14]探索了自抗扰控制在电液位置伺服控制中的应用.电液位……