基于观测器和前馈的液压伺服抗扰研究与仿真.pdf

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1、第27卷第8期计算机仿真2010年8月文章编号：1006—9348(2010)08—0346—05基于观测器和前馈的液压伺服抗扰研究与仿真赵亚楠1，安洪瑞2，杜宏旺l，3，杜娟3(1．哈尔滨工程大学机电工程学院，黑龙江哈尔滨150001；2．海司航保部，天津300042；3．哈尔滨工程大学自动化学院，黑龙江哈尔滨150001)摘要：在研究液压伺服控制系统中，通常要求液压伺服系统具有理想的静态、动态刚度，即保证液压伺服系统具有较高的运动精度。负载对系统的运动精度有严重的影响，由于负载在一般情况下难以直接测量。为消除干扰影响，可采用状态观测器可以实现对负载于扰进行观测，根据观测值对液压伺

2、服系统进行前馈补偿，以达到减小负载十扰引起的运动误差。针对有观测器参与控制和无观测器参与控制的两种情况，进行了理论分析和突加载衙和突卸载荷的仿真，理论研究和仿真结果表明此方法可以很好地提高液压伺服系统抗干扰能力。关键词：液压伺服；状态观测器；前馈；抗扰中图分类号：TP271文献标识码：AResearchonAnti——disturbanceandSimulationofMechanical——hydraulicServoBasedonStateObserverandFeedforwardZHAOYa—nanl，ANHong—rill～，DUHong—wan91⋯，DUJuan3(1．

3、CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，HarbinEngineeringUniversity，HarbinHeilongjiang150001，China；2．NavigationGuaranteeDepartment，Tianjin300042，China；3．CollegeofAutomation，HarbinEngineeringUniversity，HarbinHeiiongjiang150001，China)ABSTRACT：Inordertoensurethemotionaccuracyinhydraulic8ervosy

4、stem．theexactstaticanddynamicstiffnessshouldberequired，thatis，ithashighmotionaccuracy．However，theloadhasseriOUSeffectsonhydraulicservosystem，asthedisturbancesignalsalegenerallydifficulttomeasure，thestateobservercanbeappliedtomeasuretheloaddisturhance．Then．theobservedloadcounterhalantesthedistur

5、bancewiththemethodofcompensatedfeedfor-ward，whichcanreducethemotionell'orcausedbyloaddisturbance．Aimingatthesituationswithobserverparticipa-tionorwithout，thetheoreticalanalysisWasconductedandthesimulationswithsuddenloadincreaseandsuddenloaddecreasewereoperated．Boththetheoreticalresearchandthesi

6、mulationresultsshownthatthismethodisagoodso-lutiontoimprovetheanti—interferenceabilityofmechanical—hydraulicservOsystem．KEYWORDS：Hydraulicservo；Stateobserver；Feedforward；Anti—interferencel引言液压伺服系统在工作时一定程度上要受到载荷的干扰，降低r系统的运动精度。目前，针对液压伺服系统的负载力或者负载力矩的扰动，多采用传感器对负载扰动进行测量⋯，再对液压伺服系统前馈进行补偿，以提高系统抑制干扰的能力；

7、但扰动信号在一般情况下是难以进行直接测量收稿13期：2009—05一19修回日期：2010—03—09—--——346．-———的，而且前馈控制属于开环控制，所以要求补偿装置的参数具有较高的稳定性，否则难以达到应有的效果；同时，还会给系统增加新的误差，特别是在大负载场合，这种干扰对系统的有关性能往往对系统运动精度起着不良的影响。在液压伺服系统中可定义负载载倚为干扰量，负载载荷即干扰通常包括工作载荷、摩擦力和未知载荷的扰动等；同时液压伺服系统也会受到油温的干