华南理工大学学报(自然科学版)

作者：夏毅敏, 骆亮霖, 郭堃, 等

单位：1.中南大学 机电工程学院, 湖南 长沙 410083；2.中南大学 高性能复杂制造国家重点实验室, 湖南 长沙 410083；3.中联重科股份有限公司, 湖南 长沙 410013

关键词：阀控缸系统,反步法,LuGre模型,状态观测器,压力?速度复合控制

基金：湖南创新型省份建设专项(2019GK2171);2021年湖南省科技重大专项十大技术攻关项目(2021GK1070);长沙市科技计划项目(KH2003025)

以由比例溢流阀与比例调速阀控制的阀控缸系统为研究对象，建立液压系统动力学模型；基于LuGre模型对推进液压缸摩擦力进行补偿；建立鬃毛观测器对阀芯运动特性进行估计并通过Lyapunov第一法证明观测器的稳定性；将液压系统的不确定性和外负载干扰进行整合，并选取自适应率进行估计；基于反步积分自适应控制算法，提出了一种压力-速度复合控制策略并对其稳定性进行验证。以液压缸速度控制为基础，将压力误差引入速度期望，实现阀控缸系统的压力-流量复合控制。建立AMESim-Matlab阀控缸系统联合仿真平台来对压力-速度复合控制策略性能进行分析。仿真结果表明：压力-速度复合控制器在阀控缸系统速度调节、突变负载以及负载扰动等工况下均具有良好的控制性能；比例溢流阀溢流量的控制有效减小了系统压力的波动和超调；改变压力误差占比可有效改变地层突变时的压力、速度误差分配，在实际工程中，可根据需要通过改变压力误差占比来对复合控制的误差进行分配。

来源：2023年第1期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

查看华南理工大学学报(自然科学版)杂志2023年第1期