閥控非對(duì)稱(chēng)缸系統(tǒng)的建模與控制方法研究.pdf

1、閥控非對(duì)稱(chēng)缸系統(tǒng)因工作空間小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和承載能力大等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用。然而，其結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱(chēng)性給系統(tǒng)的建模和控制帶來(lái)很大困難，成為制約系統(tǒng)性能進(jìn)一步提升的最關(guān)鍵因素。因此，為滿(mǎn)足某些要求高性能場(chǎng)合的需要，針對(duì)當(dāng)前研究中存在的關(guān)鍵問(wèn)題深入開(kāi)展閥控非對(duì)稱(chēng)缸系統(tǒng)新的建模和控制方法的研究是十分必要的，具有較好的理論研究意義和工程應(yīng)用價(jià)值。
　　目前負(fù)載壓力定義未能充分考慮非對(duì)稱(chēng)缸結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱(chēng)性和初始位置時(shí)液壓彈簧剛度并非最小，導(dǎo)致模型誤差大

2、且穩(wěn)定裕量不足的問(wèn)題，論文用等效承壓面積加權(quán)平均的方法和液壓彈簧剛度理論，建立了零開(kāi)口閥控非對(duì)稱(chēng)缸系統(tǒng)的線性模型，用參數(shù)加權(quán)平均的方法統(tǒng)一了兩個(gè)方向上不同的系統(tǒng)模型，此模型也可用于閥控對(duì)稱(chēng)缸系統(tǒng);而且，提出了相應(yīng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則;在此基礎(chǔ)上，用諧波線性化方法建立了負(fù)開(kāi)口閥控非對(duì)稱(chēng)缸系統(tǒng)的線性模型，研究了負(fù)開(kāi)口零位死區(qū)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。
　　系統(tǒng)建模中，泄漏量的一般計(jì)算方法和系統(tǒng)線性化方法導(dǎo)致模型誤差較大。針對(duì)此問(wèn)題，論文首次采用考慮

3、剪切流的泄漏量計(jì)算方法建立了精度較高的非線性模型;采用精確線性化方法對(duì)非線性模型進(jìn)行了精確線性化，對(duì)線性化后的模型引入狀態(tài)反饋使之穩(wěn)定，從而解決以往精確線性化后難于實(shí)際使用的問(wèn)題。
　　針對(duì)一般控制方法難于有效解決控制性能和魯棒性相矛盾的問(wèn)題，論文將內(nèi)模控制和變結(jié)構(gòu)控制相結(jié)合，提出了內(nèi)模變結(jié)構(gòu)控制新方法，分別研究了線性模型和非線性模型精確線性化后的內(nèi)模變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的控制性能和魯棒性。論文主要研究工作和成果如下:

4、>　　(1)線性建模研究。研究結(jié)果表明，本文所建線性模型的模型精度和動(dòng)態(tài)性能優(yōu)于一般模型，零位死區(qū)對(duì)自振幅值、自振頻率，階躍響應(yīng)的峰值時(shí)間和靜動(dòng)態(tài)控制精度等系統(tǒng)性能產(chǎn)生一定影響，仿真與試驗(yàn)驗(yàn)證了建模方法和線性化零位死區(qū)方法的有效性，為一般場(chǎng)合的應(yīng)用提供模型參考。
　　(2)非線性建模及其精確線性化研究。研究結(jié)果表明，所建非線性模型和精確線性化模型具有較高的模型精度，仿真與試驗(yàn)驗(yàn)證了泄漏量計(jì)算新方法和精確線性化方法的有效性，為高性能