兵器装备工程学报2024,Vol.45Issue(10) :287-294.DOI:10.11809/bqzbgcxb2024.10.036

电液伺服系统的扩展自耦PD控制

Auto-coupling PID control of electro-hydraulic servo system

张国林 曾喆昭 黄利容
兵器装备工程学报2024,Vol.45Issue(10) :287-294.DOI:10.11809/bqzbgcxb2024.10.036

电液伺服系统的扩展自耦PD控制

Auto-coupling PID control of electro-hydraulic servo system

张国林 1曾喆昭 2黄利容1
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作者信息

  • 1. 长沙理工大学电气与信息工程学院,长沙 410114
  • 2. 长沙理工大学电气与信息工程学院,长沙 410114;湖南喆昭自动化控制技术有限公司,长沙 410000
  • 折叠

摘要

针对具有高度非线性和参数不确定性的3阶电液伺服系统,基于自耦PID控制理论提出了一种扩展自耦PD控制方法.通过将电液伺服系统内部动态与外部不确定因素定义为总扰动,使3阶非线性系统等价映射为3阶线性扰动系统,形成一个在总扰动激励下的受控误差系统,并以自适应速度因子为基础设计了扩展自耦PD控制器,理论分析了扩展自耦PD闭环控制系统具有良好的鲁棒稳定性和抗扰动鲁棒性.仿真实验表明:该控制方法不仅动态响应速度快,且稳态控制精度高,因此在电液伺服系统领域具有良好的实际应用前景.

Abstract

For the third order electro-hydraulic servo system with high nonlinear and parameter uncertainty,an Extended Auto-Coupling PD control method based on the Auto-Coupling PID control theory is proposed.By defining the internal dynamics and external uncertainties of the electro-hydraulic servo system as total disturbances,the third-order nonlinear system is equivalently mapped to a third-order linear disturbance system,forming a controlled error system under total disturbance excitation.Based on the adaptive speed factor,an extended Auto-Coupling PD controller is designed,and theoretical analysis shows that the extended Auto-Coupling PD closed-loop control system has good robust stability and disturbance resistance robustness.The simulation results show that the proposed control method not only has high dynamic response speed,but also high steady-state control precision,so it has a good practical application prospect in the field of electro-hydraulic servo system.

关键词

电液伺服/扩展自耦PD/3阶非线性系统/总扰动/自适应速度因子

Key words

electro-hydraulic servo/extended auto-coupling PD/third order nonlinear system/total disturbance/adaptive speed

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基金项目

国家自然科学基金项目(61040049)

湖南省教育厅重点项目(21A0183)

长沙理工大学研究生科研创新项目(CSLGCX23060)

出版年

2024
兵器装备工程学报
重庆市(四川省)兵工学会 重庆理工大学

兵器装备工程学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.478
ISSN:2096-2304
参考文献量21
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