基于迭代學習的電液位置伺服系統(tǒng)控制的研究.pdf

1、電液位置伺服系統(tǒng)具有時變、嚴重非線性、結構不確定和負載干擾較大等特性，這使得傳統(tǒng)的PID控制難以滿足高精度控制的要求。當前控制主要策略是把高階非線性系統(tǒng)降階并線性化，然后設計低階線性系統(tǒng)控制器。該方法在實際應用中表現(xiàn)出失真度大、精度低、響應速度慢等缺點，已經(jīng)不能適應該系統(tǒng)逐步向快速、大功率、高精度、強響應、寬頻帶的發(fā)展趨勢。針對這種情況，本文在直接研究高階非線性系統(tǒng)的基礎上，設計了合理的電液位置伺服系統(tǒng)控制器。 迭代學習控制不需

2、要精確的數(shù)學模型，并且算法簡單，在解決系統(tǒng)的高階非線性問題有獨到之處。在理論上，它能實現(xiàn)控制對象完全跟蹤期望軌跡，適用于具有重復運動性質的系統(tǒng)；能直接在時域內對系統(tǒng)進行研究；在系統(tǒng)發(fā)生微變或出現(xiàn)干擾，它所改變的是系統(tǒng)的參考輸入量，并不改變算法本身的參數(shù)等等。基于迭代學習基本原理，設計合理的控制器，是本文研究的核心問題。 在查閱大量文獻資料的基礎上，文中建立了電液位置伺服系統(tǒng)的數(shù)學模型，推導出它的傳遞函數(shù)；分析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、時域

3、特性和頻域特性；討論電液位置伺服系統(tǒng)中的非線性問題和參數(shù)的時變性。另外，推導了迭代學習收斂條件，在液壓軟件AMESim中，通過它與Matlab的接口，搭建了電液位置伺服系統(tǒng)實物仿真模型。在Matlab環(huán)境中搭建了迭代學習控制器的仿真模型；根據(jù)迭代學習閉環(huán)和開閉環(huán)基本結構，在系統(tǒng)輸入分別為階躍、正弦和脈沖信號下進行了仿真研究。結果表明，開閉環(huán)結構的控制器基本能完全跟蹤期望軌跡，并且有較快的響應速度；而且，當跟蹤軌跡發(fā)生改變時，該控制器雖然