基于模型預(yù)測控制的泵控非對稱缸位置控制.pdf

1、液壓系統(tǒng)因其大功率密度而被工業(yè)界廣泛采用。近十年來，隨著比例泵技術(shù)的成熟，泵控非對稱液壓缸系統(tǒng)得到了越來越多的應(yīng)用，如注塑機、金屬成形液壓機等。與傳統(tǒng)的閉式雙向泵控非對稱液壓缸系統(tǒng)相比，開式單向比例泵非對稱液壓缸具有結(jié)構(gòu)簡單、無流量平衡問題的優(yōu)點，但在控制上仍存在如下困難：1）泵不能反向運轉(zhuǎn)，普通的換向策略導(dǎo)致系統(tǒng)模型非線性嚴(yán)重；2）常規(guī)控制方法對于系統(tǒng)的動態(tài)性能補償能力薄弱，如實現(xiàn)位置無超調(diào)、壓力不超限等要求困難。
　　針對開式

2、單向比例泵非對稱液壓缸控制方面的問題，結(jié)合精密粉末成型液壓機的具體控制要求，本文開展基于模型預(yù)測控制的泵控非對稱缸位置控制方法研究。具體研究工作包括：1）基于精密粉末成型壓機的工作原理，利用流量連續(xù)方程、力平衡方程建立單向比例泵非對稱液壓缸系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，在假設(shè)系統(tǒng)位置可單向接近的條件下，將系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為三階帶約束系統(tǒng)，為控制方法研究提供數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)。2）針對三階帶約束系統(tǒng)的控制問題，采用模型預(yù)測控制理論，設(shè)計了系統(tǒng)控制器，給出了相應(yīng)控制器

3、參數(shù)計算方法；進一步的，為減小控制器對內(nèi)存的需求，引入 Lagurer函數(shù)改進控制器性能。3）基于MatLab xPC平臺建立單向比例泵非對稱液壓缸控制系統(tǒng)半實物仿真系統(tǒng)，利用A/D、D/A等板卡測試了基于模型預(yù)測控制的泵控非對稱缸位置控制策略的實時性。
　　研究表明：1)單向比例泵非對稱液壓缸位置控制系統(tǒng)可以用帶約束的三階線系統(tǒng)模型描述；2）利用引入Lagurer函數(shù)的模型預(yù)測控制方法可以實現(xiàn)單向比例泵非對稱液壓缸位置控制系統(tǒng)無