液压位置伺服系统的自抗扰控制

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1、2015年4月机床与液压Apr．2015第43卷第7期MACHINET0OL&HYDRAULICSVo1．43No．7DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2015．07．038液压位置伺服系统的自抗扰控制王宏文，李晓阳，麻召普(河北工业大学控制科学与工程学院，天津300130)摘要：由于闪光对焊过程中液压伺服系统存在非线性、参数时变性和强干扰性等特点，传统PID控制在控制精度上难以满足要求。依据液压伺服系统的主要影响因素和工艺要求，设计了三阶非线性自抗扰控制器。建立了液压伺服系统的数学模型，利用AMESim和Matlab软件对液压系统进行联合仿真，并将仿真结果与采用PI

2、D控制器的仿真结果进行对比。结果表明：该控制器优于传统的PID控制器，满足了液压位置伺服系统的控制要求，具有很强鲁棒性和抗干扰能力。关键词：闪光对焊；自抗扰控制；位置伺服系统中图分类号：TP202文献标志码：A文章编号：1001—3881(2015)7—149—3ADRCofHydraulicPositionServoSystemWANGHongwen，LIXiaoyang，MAZhaopu(SchoolofControlScienceandEngineering，HebeiUniversityofTechnology，Tianjin300130，China)Abstract：Asthech

3、aracteristicsofnonlinearity，parametervariabilitywithtimeandstronginterferenceexistedinthehydraulicserv0systemofflashbuttweldingprocess，thetraditionalproportionintegrationdifferential(PID)controlwasdificulttomeetthere-quirementsonthecontrolprecision．Athird—ordernonlinearActiveDisturbanceRejectionCon

4、trol(ADRC)wasdesignedbasedonthemaininfluencefactorsandprocessrequirementsofhydraulicserv0system．ThemathematicalmodelofthehydraulicseⅣosystemwasestablished．ThesimulationsofthehydraulicsystemweredoneinunitybyAMESimandMatlabsoftware．Moreoverthesimulationre—suitswereeomp~edwiththatofusingPIDcontroller．

5、Theconclusionshowsthat：theADRCcontrollerisbetterthanconventionalPIDcontrollertomeettherequirementsofhydraulicpositionservocontrolsystem，andthehydraulicservosystemobtainstheperformanceofstrongrobustnessandanti-interferenceability．Keywords：Flashbuttwelding；ActiveDisturbanceRejectionControl(ADRC)；Posi

6、tionsenr0system0前言好地体现液压系统的非线性以及执行机构的机械耦闪光对焊工艺分为预热、闪光、顶锻3个过程，合特性。同时在分析被控对象位置伺服特性的基础它不仅可以保证焊接质量，又能满足焊接过程的可上，设计了相应的自抗扰控制器，通过联合仿真对靠性、稳定性和全自动操作的要求，因此被广泛应比，验证该方法的正确性和可行性。用于冶金生产上¨。冶金生产环境恶劣，存在各种1液压伺服系统数学模型干扰，液压伺服系统由于本身的死区、滞环等非线液压伺服系统是由控制元件和执行元件组合而性环节，导致系统参数较大程度的变化，而系统对成的液压装置。液压控制阀或伺服型变量泵等发出位置伺服有相当的精度和稳定性要

7、求，因此要求所控制指令，由液压缸或液压马达等执行操作。本文通设计的液压伺服系统控制器不仅要具有较高的控制过对具有代表性的阀控缸装置进行分析，得出其数精度，而且鲁棒性要好。学模型：通过理论与实际的应用表明，自抗扰控制具有阀的线性化流量方程很好的鲁棒性和抗干扰能力。其扩张状态观测器在Q=kq~v-k。PL(1)观测出系统状态变量的同时，还可观测出系统的综液压缸的流量连续性方程合扰动，能够选择性地进行动态补偿，使控