梅魯海,劉哲緯

(浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 自動(dòng)化學(xué)院,浙江 杭州 310053)

0 引 言

電液伺服控制系統(tǒng)在機(jī)械、交通、電氣和軍工等領(lǐng)域都有普遍的應(yīng)用,而位置伺服系統(tǒng)是電液伺服控制的重要組成部分。

一般的位置控制方式有:PID閉環(huán)控制、模糊控制、自適應(yīng)控制和滑模變結(jié)構(gòu)控制等。位置控制技術(shù)一般包括動(dòng)態(tài)模型建立、參數(shù)識(shí)別、控制系統(tǒng)仿真、優(yōu)化控制算法、協(xié)同控制設(shè)計(jì)等。在通常的情況下,電液伺服系統(tǒng)不需要預(yù)先進(jìn)行迭代辨識(shí)[1]。因?yàn)橄到y(tǒng)模態(tài)和參數(shù)是已知量,由此可以直接進(jìn)行動(dòng)態(tài)模型的創(chuàng)立和各種控制器設(shè)計(jì)。然而,一般的電液伺服系統(tǒng)的位置控制往往需要面對(duì)負(fù)載擾動(dòng)和非線(xiàn)性參數(shù)等問(wèn)題,且參數(shù)的波動(dòng)往往是大范圍和不確定的,這時(shí)用傳統(tǒng)的閉環(huán)PID控制策略或擾動(dòng)補(bǔ)償方法往往難以奏效。

目前,針對(duì)上述問(wèn)題的解決辦法中,比較先進(jìn)的是采用魯棒模型預(yù)測(cè)控制器設(shè)計(jì)、粒子群模糊邏輯控制器設(shè)計(jì)或進(jìn)行離散滑?？刂扑惴ǖ?。這樣,在被控對(duì)象的非線(xiàn)性擾動(dòng)大幅變化時(shí),采用這些技術(shù)的電液伺服系統(tǒng)仍可以自動(dòng)保持最佳的工作狀態(tài)、穩(wěn)態(tài)精度與動(dòng)態(tài)品質(zhì)。

為此,筆者搭建一套較為完整的電液伺服加載試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng),建立試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,提出抑制擾動(dòng)的開(kāi)環(huán)補(bǔ)償方法,對(duì)期望軌跡規(guī)劃的位置開(kāi)環(huán)補(bǔ)償控制方法進(jìn)行分析,對(duì)位置伺服控制器的模型進(jìn)行論證。

1 試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與數(shù)學(xué)模型

1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

筆者研究的電液伺服試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 電液伺服加載系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)

由圖1可知:電液伺服閥通過(guò)驅(qū)動(dòng)伺服馬達(dá)進(jìn)行系統(tǒng)加載,加載試驗(yàn)包括位置伺服和力矩伺服試驗(yàn)。

此處的外負(fù)載擾動(dòng)通過(guò)力矩伺服系統(tǒng)來(lái)提供。其中,力矩閉環(huán)時(shí)的力矩反饋通過(guò)與馬達(dá)軸固連的扭矩傳感器來(lái)完成,而位移反饋通過(guò)角位移傳感器來(lái)完成,控制算法系統(tǒng)由多個(gè)控制器來(lái)完成。

電液伺服加載系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)包括:1個(gè)油源、2個(gè)伺服閥、2個(gè)液壓馬達(dá)、2個(gè)力矩傳感器、2個(gè)位置傳感器,還包括工控機(jī)等測(cè)試系統(tǒng)。

電液伺服系統(tǒng)的主要參數(shù)如表1所示。

表1 電液伺服試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)主要參數(shù)

由于電液伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型的可靠性決定了系統(tǒng)的控制精度,為了抑制負(fù)載擾動(dòng),并實(shí)時(shí)預(yù)估非線(xiàn)性干擾的參數(shù)變化[2],此處的試驗(yàn)臺(tái)采用了開(kāi)環(huán)補(bǔ)償控制器和魯棒控制器的設(shè)計(jì);同時(shí),其與開(kāi)環(huán)控制器并聯(lián),筆者又增加了一個(gè)閉環(huán)PID控制器,以大大提高控制系統(tǒng)的靜態(tài)閉環(huán)精度,增加控制的穩(wěn)定性。

1.2 數(shù)學(xué)模型

筆者參考圖1中的結(jié)構(gòu)圖來(lái)建立電液伺服試驗(yàn)臺(tái)各個(gè)部件的數(shù)學(xué)模型。其中,電液伺服閥的流量線(xiàn)性化方程為:

QL=KqXv-KcpL

(1)

式中:Xv—伺服閥的閥芯位移;QL—電液伺服閥送到液壓電機(jī)的負(fù)載流量;Kc—流量壓力系數(shù);Kq—伺服閥的流量增益;pL—負(fù)載的壓力。

系統(tǒng)的力矩平衡方程為:

(2)

式中:M—系統(tǒng)的輸出力矩;θi—負(fù)載的等效角位移;J—負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量;G—負(fù)載的等效扭轉(zhuǎn)剛度;BM—負(fù)載的等效阻尼系數(shù)[3]。

對(duì)式(1,2)進(jìn)行拉普拉斯變換可得:

Isv=Kiuc

(3)

QL=KqXv-KcpL

(4)

M=pLDM=Js2θi+BMsθi+Gθi=
Gs(θM-θi)

(5)

參照該電液伺服加載系統(tǒng)的工作原理,可以將其中的伺服閥化簡(jiǎn),變?yōu)橐浑A慣性環(huán)節(jié),即:

(6)

式中:Ksv—伺服閥的增益;Ts—伺服閥的時(shí)間常數(shù)[4]。

2 開(kāi)環(huán)補(bǔ)償方法和位置伺服控制器模型

2.1 無(wú)擾動(dòng)時(shí)的系統(tǒng)理論模型

假設(shè)電液伺服加載試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)無(wú)外界擾動(dòng)時(shí)的理論模型為R(s),那么控制器Gθ(s)的設(shè)計(jì)就要考慮有外界擾動(dòng)時(shí)的系統(tǒng)理論模型。

此處,控制器Gθ(s)實(shí)際上包括開(kāi)環(huán)控制器和PID閉環(huán)控制器兩種類(lèi)型,如圖2所示。

圖2 無(wú)擾動(dòng)時(shí)的系統(tǒng)模型

由圖2可知,控制器Gθ(s)的控制輸出為:

uf=GPID(s)e(s)+Gc(s)θr

(7)

式中:Gc(s)—開(kāi)環(huán)控制器。

開(kāi)環(huán)控制器Gc(s)的表達(dá)式為:

(8)

因?yàn)樵谝粋€(gè)真實(shí)的系統(tǒng)中,并不能獲得絕對(duì)準(zhǔn)確的理論模型R(s),所有理論模型及其模型辨識(shí)都只是一種近似的數(shù)學(xué)表達(dá)而已。

可以看出,開(kāi)環(huán)控制器Gc(s)的表達(dá)式正是系統(tǒng)無(wú)擾動(dòng)時(shí)的近似理論模型。另一方面,因?yàn)榇蟛糠帜Ｐ头帜傅碾A次都大于分子的階次,一般系統(tǒng)模型都有很強(qiáng)的微分功能,這就可能增大噪聲干擾的作用,所以,該開(kāi)環(huán)控制器的設(shè)計(jì)采用無(wú)擾動(dòng)時(shí)的系統(tǒng)近似理論模型[5]。

2.2 開(kāi)環(huán)補(bǔ)償控制方法

因?yàn)樵撾娨核欧虞d試驗(yàn)臺(tái)對(duì)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的要求較高,而伺服電機(jī)本身的數(shù)學(xué)模型簡(jiǎn)單,控制性能也較好,因此,解決系統(tǒng)擾動(dòng)的問(wèn)題需考慮整體控制環(huán)路的設(shè)計(jì)。

因?yàn)樨?fù)載的擾動(dòng)會(huì)引起位置伺服系統(tǒng)的調(diào)整,這又會(huì)直接體現(xiàn)在伺服電機(jī)的調(diào)速作用上,所以關(guān)鍵是如何提高調(diào)速模塊抗擾動(dòng)的能力。因此,位置伺服系統(tǒng)和調(diào)速系統(tǒng)都采用了自適應(yīng)魯棒控制的方法[6]。

電液伺服加載試驗(yàn)臺(tái)的系統(tǒng)參數(shù)有非線(xiàn)性的特點(diǎn),外界的隨機(jī)擾動(dòng)也會(huì)降低系統(tǒng)的控制精度和響應(yīng)速度。為解決這個(gè)問(wèn)題,筆者在位置伺服的開(kāi)環(huán)控制中采用了一種依據(jù)期望軌跡規(guī)劃曲線(xiàn)進(jìn)行速度補(bǔ)償?shù)姆椒?期望軌跡規(guī)劃曲線(xiàn)圖如圖3所示。

圖3 期望軌跡規(guī)劃曲線(xiàn)圖

由圖3可知:依照實(shí)際的位置運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、速度和方向,整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程可分為加速段、勻速段和減速段3個(gè)階段,并可以計(jì)算出所需要運(yùn)動(dòng)段的特征角點(diǎn)[7]。

為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)品質(zhì)和高精度輸出,此處參照負(fù)載擾動(dòng)引起的系統(tǒng)流量變化。這種位置開(kāi)環(huán)補(bǔ)償控制方法是以期望軌跡規(guī)劃的速度作為一種中間控制變量,并去實(shí)時(shí)補(bǔ)償伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速數(shù)值。

該補(bǔ)償控制的數(shù)學(xué)模型為:

(9)

式中:ωm—伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速補(bǔ)償,rad/s;Vref—期望轉(zhuǎn)速,rad/s。

伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速補(bǔ)償需要根據(jù)調(diào)速模塊的參數(shù)調(diào)整來(lái)進(jìn)行,這種速度開(kāi)環(huán)補(bǔ)償方法對(duì)非線(xiàn)性和不確定的負(fù)載擾動(dòng)具有一種自適應(yīng)的特性,沒(méi)有必要提前去辨識(shí)擾動(dòng)的特征[8]。

圖1中的電液伺服試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)中,其中的位置伺服系統(tǒng)在位置控制過(guò)程中,采用了一種開(kāi)環(huán)補(bǔ)償?shù)目刂品椒?根據(jù)位置輸出的偏差值進(jìn)行閉環(huán)方式的反饋控制。

試驗(yàn)臺(tái)的位置伺服系統(tǒng)及開(kāi)環(huán)補(bǔ)償控制圖如圖4所示。

圖4 試驗(yàn)臺(tái)位置伺服系統(tǒng)及開(kāi)環(huán)補(bǔ)償控制圖

在系統(tǒng)位置開(kāi)環(huán)補(bǔ)償?shù)倪^(guò)程中,筆者參照上述試驗(yàn)臺(tái)組成結(jié)構(gòu)、試驗(yàn)臺(tái)部件的數(shù)學(xué)模型,以及上述位置伺服開(kāi)環(huán)補(bǔ)償原理,得出的伺服系統(tǒng)開(kāi)環(huán)補(bǔ)償?shù)膫鬟f函數(shù)圖如圖5所示[9]。

圖5 開(kāi)環(huán)補(bǔ)償?shù)膫鬟f函數(shù)圖

圖5中:由于系統(tǒng)中很多參數(shù)都具有隨機(jī)性的特點(diǎn),采用單一的開(kāi)環(huán)補(bǔ)償設(shè)計(jì)并不能完全滿(mǎn)足整個(gè)系統(tǒng)的控制精度要求。為了提升控制效果,還需要并聯(lián)設(shè)計(jì)一個(gè)經(jīng)典的閉環(huán)PID控制器,以實(shí)現(xiàn)并行控制。控制器的參數(shù)可以采用臨界比例度法進(jìn)行獲取。

閉環(huán)控制器可以對(duì)系統(tǒng)的位置進(jìn)行基本的控制和調(diào)節(jié);而開(kāi)環(huán)補(bǔ)償控制器則根據(jù)位移來(lái)規(guī)劃系統(tǒng)的期望速度,以提高伺服系統(tǒng)的響應(yīng)速度與控制精度為目標(biāo),準(zhǔn)確地推算出伺服馬達(dá)轉(zhuǎn)速補(bǔ)償?shù)幕鶞?zhǔn)值,送出實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的速度調(diào)整參數(shù),準(zhǔn)確校正和改變實(shí)際曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度值,并縮短穩(wěn)態(tài)誤差所用的時(shí)間[10]。

2.3 位置伺服控制器模型

該電液伺服加載試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)中,位置伺服的控制器的理論模型如圖6所示。

圖6 電液位置伺服控制器模型被控對(duì)象—圖4中的伺服驅(qū)動(dòng)、伺服電機(jī)和液壓源部分;Gθ(s)—圖4中的位置控制器

圖6的電液位置伺服控制器模型體現(xiàn)了試驗(yàn)臺(tái)中位置伺服系統(tǒng)的工作原理。

(10)

如果控制器Gθ(s)采用閉環(huán)方式,則有:

(11)

并且有:

(12)

(13)

式中:ψ—系統(tǒng)抑制外擾動(dòng)的能力指數(shù)。

控制器Gθ(s)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是盡量?jī)?yōu)化控制系統(tǒng)的模型A1(s)。

3 自適應(yīng)魯棒控制策略

在電液位置伺服加載試驗(yàn)臺(tái)中,總壓力流量系數(shù)Ktm和伺服閥的流量增益Ku是系統(tǒng)工作運(yùn)行時(shí)最主要的非線(xiàn)性參數(shù),控制器的設(shè)計(jì)需要計(jì)算這些參數(shù)值。

系統(tǒng)中的技術(shù)參數(shù)包括靜態(tài)參數(shù)和動(dòng)態(tài)參數(shù)兩種。其中,靜態(tài)參數(shù)通常是相對(duì)穩(wěn)定的,而動(dòng)態(tài)參數(shù)則是不確定的,并呈現(xiàn)非線(xiàn)性變化的特點(diǎn)。所以,為了穩(wěn)定系統(tǒng)的技術(shù)性能指標(biāo),控制器的設(shè)計(jì)需要實(shí)時(shí)預(yù)估這些隨機(jī)的非線(xiàn)性參數(shù),并優(yōu)先采取自適應(yīng)控制和魯棒控制的方法[12]。

在一般情況下,由于電液伺服閥具有比較寬的帶寬,其動(dòng)態(tài)描述可為比例環(huán)節(jié)。由此,其負(fù)載流量的方程可以寫(xiě)為:

qf=Kuu

(14)

(15)

(16)

其中:Kco可以由伺服閥空載的最大流量qo得出,即:

(17)

根據(jù)以上分析,可得該電液位置伺服加載系統(tǒng)的自適應(yīng)魯棒控制模型,如圖7所示。

圖7 電液位置伺服系統(tǒng)自適應(yīng)魯棒控制模型

由圖7可知:控制模型具備在線(xiàn)和實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)伺服系統(tǒng)的非線(xiàn)性參數(shù)的功能,因此,可以設(shè)計(jì)具有自適應(yīng)特性的魯棒控制器[13]。

4 電液伺服加載系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

4.1 實(shí)驗(yàn)條件

在電液伺服加載試驗(yàn)臺(tái)中,為了驗(yàn)證采用位置伺服開(kāi)環(huán)補(bǔ)償魯棒控制策略的有效性,筆者進(jìn)行系統(tǒng)加載試驗(yàn)。

該試驗(yàn)采用與PID閉環(huán)控制方式進(jìn)行跟蹤曲線(xiàn)對(duì)比的方法。其中,系統(tǒng)測(cè)試的采樣周期設(shè)為0.5 ms;力矩伺服系統(tǒng)用來(lái)提供外負(fù)載干擾。

試驗(yàn)臺(tái)數(shù)據(jù)測(cè)控系統(tǒng)由AD采集卡、DA輸出卡、計(jì)數(shù)器等組成;采用IEIWS-855GS工控機(jī)及相關(guān)程序進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集;位置指令信號(hào)通過(guò)相應(yīng)的控制算法產(chǎn)生,驅(qū)動(dòng)信號(hào)由信號(hào)調(diào)理電路和放大電路輸出,控制電液伺服閥的運(yùn)動(dòng)。

4.2 位置跟蹤實(shí)驗(yàn)(跟蹤頻率3 Hz)

在進(jìn)行電液伺服系統(tǒng)性能加載對(duì)比試驗(yàn)時(shí),筆者設(shè)定開(kāi)環(huán)補(bǔ)償魯棒控制和PID閉環(huán)控制的已知參數(shù)相同。

在兩種控制方式下,系統(tǒng)抗擾動(dòng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及對(duì)比曲線(xiàn),如圖8所示[14]。

圖8 電液伺服位置跟蹤實(shí)驗(yàn)曲線(xiàn)比較(跟蹤頻率3 Hz)位置圖中：實(shí)線(xiàn)—位置指令曲線(xiàn);虛線(xiàn)—跟蹤曲線(xiàn)

從圖8可以看出:當(dāng)電液位置伺服系統(tǒng)跟蹤頻率為3 Hz、幅值為2°的正弦波,系統(tǒng)實(shí)施加載力矩為1 000 N·m、加載頻率為2 Hz的正弦干擾力矩時(shí),如果采用PID閉環(huán)控制方式,擾動(dòng)下的跟蹤曲線(xiàn)顯示已經(jīng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)位置指令的正常跟蹤;如果采用開(kāi)環(huán)補(bǔ)償?shù)聂敯艨刂品绞?伺服系統(tǒng)的位置跟蹤能較成功地抑制非線(xiàn)性擾動(dòng)因素,系統(tǒng)魯棒性強(qiáng),跟蹤曲線(xiàn)的跟蹤效果十分明顯。

4.3 位置跟蹤實(shí)驗(yàn)(跟蹤頻率20 Hz)

如果系統(tǒng)跟蹤頻率為20 Hz的正弦波時(shí),其實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比特性曲線(xiàn)如圖9所示。

圖9 電液伺服位置跟蹤實(shí)驗(yàn)曲線(xiàn)比較(跟蹤頻率:20 Hz)位置圖中:實(shí)線(xiàn)—位置指令曲線(xiàn);虛線(xiàn)—跟蹤曲線(xiàn)

圖9中,當(dāng)位置跟蹤頻率為20 Hz、幅值為1°的正弦波時(shí),PID閉環(huán)控制方式存在一定的相位滯后現(xiàn)象,跟蹤誤差偏大,甚至超過(guò)了位置指令幅值的50%,可知高頻下的位置跟蹤性能較差;而采用開(kāi)環(huán)補(bǔ)償魯棒控制方式的跟蹤誤差就很小,僅約占位置指令幅值的15%左右,因此,高頻下位置跟蹤性能較好。

4.4 系統(tǒng)“雙十”頻寬特性分析

該電液位置伺服系統(tǒng)的“雙十”頻寬是衡量系統(tǒng)頻率響應(yīng)的一個(gè)重要指標(biāo),即其頻率響應(yīng)曲線(xiàn)中能夠同時(shí)滿(mǎn)足輸出幅值的衰減小于10%以及相位滯后10°的頻率,這比一般伺服系統(tǒng)的-3 dB頻寬和-90°相移頻寬指標(biāo)要嚴(yán)格得多。

在該試驗(yàn)中,用BT1250頻率特性?xún)x給電液位置伺服系統(tǒng)輸入幅值為1°,同時(shí)頻率逐漸增加的正弦信號(hào),進(jìn)行開(kāi)環(huán)掃頻,測(cè)量系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)頻率響應(yīng),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖10所示。

圖10 系統(tǒng)開(kāi)環(huán)頻率響應(yīng)圖

一般伺服系統(tǒng)的-3 dB頻寬都小于100 Hz,“雙十”頻寬基本小于30 Hz。從圖10可以看出:在實(shí)驗(yàn)頻率范圍以?xún)?nèi),該電液伺服系統(tǒng)大部分具有一階環(huán)節(jié)的串聯(lián)積分環(huán)節(jié)的特點(diǎn),只有到了高頻部分,才表現(xiàn)出更高階次的一種模態(tài)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)位置跟蹤頻率為20 Hz、幅值為1°的正弦波時(shí),在PID閉環(huán)策略下,系統(tǒng)的“雙十”帶寬只有6 Hz;而在開(kāi)環(huán)補(bǔ)償魯棒控制方式下,系統(tǒng)的“雙十”帶寬可擴(kuò)展到22 Hz[15]。

4.5 結(jié)果分析

筆者所提出的電液位置伺服開(kāi)環(huán)補(bǔ)償與魯棒控制策略是基于系統(tǒng)模型的。由上述試驗(yàn)結(jié)果可以看出,位置跟蹤誤差小,低頻和高頻下跟蹤性能均較好。

試驗(yàn)結(jié)果的主要理論依據(jù)是系統(tǒng)模型和參數(shù)預(yù)估策略是正確和有效的。由圖7的系統(tǒng)模型可知,伺服控制器的總輸出可根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)和輸出進(jìn)行反推演算而得出。試驗(yàn)中,當(dāng)位置跟蹤頻率為3 Hz、幅值為2°的正弦波,系統(tǒng)實(shí)施加載力矩為1 000 N·m、加載頻率為2 Hz的正弦干擾力矩時(shí),反推演算出的輸出值特別接近位置伺服系統(tǒng)實(shí)際控制輸出的值,誤差大約只有0.1 V～0.2 V,這個(gè)誤差只有系統(tǒng)最大輸出值的約3%左右[16]。

由此可見(jiàn),上述系統(tǒng)模型和在線(xiàn)參數(shù)預(yù)估的策略是合理和有效的。

5 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)電液伺服加載系統(tǒng)存在的負(fù)載擾動(dòng)和非線(xiàn)性干擾問(wèn)題,筆者提出了一種電液位置伺服加載系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)補(bǔ)償與魯棒控制解決方案;搭建了一套較為完整的電液伺服加載試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng),建立了試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,提出了抑制擾動(dòng)的開(kāi)環(huán)補(bǔ)償方法,對(duì)期望軌跡規(guī)劃的位置開(kāi)環(huán)補(bǔ)償控制方法進(jìn)行了分析,對(duì)位置伺服控制器的模型進(jìn)行論證。

為提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)品質(zhì),減小系統(tǒng)位置伺服的控制誤差,通過(guò)運(yùn)用并聯(lián)PID閉環(huán)控制的復(fù)合型控制措施,實(shí)時(shí)校正實(shí)際運(yùn)動(dòng)曲線(xiàn)的速度值,在線(xiàn)預(yù)估伺服系統(tǒng)的非線(xiàn)性參數(shù),并不需要對(duì)擾動(dòng)的特性進(jìn)行事先辨識(shí);最后,筆者進(jìn)行了位置伺服的加載實(shí)驗(yàn)。

研究結(jié)果表明:

(1)開(kāi)環(huán)補(bǔ)償和魯棒控制策略的位置跟蹤性能優(yōu)良,跟蹤曲線(xiàn)控制精度高;當(dāng)跟蹤頻率為20 Hz時(shí),跟蹤誤差只有位置指令幅值的15%左右;

(2)當(dāng)位置跟蹤頻率為20 Hz時(shí),開(kāi)環(huán)補(bǔ)償和魯棒控制策略下,系統(tǒng)的“雙十”頻寬可擴(kuò)展到22 Hz,頻寬特性好;

(3)開(kāi)環(huán)補(bǔ)償與魯棒控制策略可以明顯增強(qiáng)電液伺服系統(tǒng)抗外界非線(xiàn)性擾動(dòng)的能力,位置控制器的自適應(yīng)能力大大優(yōu)于傳統(tǒng)閉環(huán)控制方式的電液伺服系統(tǒng)。

在該系統(tǒng)后續(xù)的研究工作中,筆者將加強(qiáng)對(duì)外部擾動(dòng)因素進(jìn)行量化分析和判斷,從而進(jìn)一步提升位置伺服系統(tǒng)跟蹤的準(zhǔn)確度,擴(kuò)展“雙十”頻寬。