输弹机液压提升机构H_∞鲁棒控制器设计.pdf

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1、2015年4月机床与液压Apr．2015第43卷第7期MACHINET00L&HYDRAULICSVo1．43No．7DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2015．07．034输弹机液压提升机构日。。鲁棒控制器设计汲静静，张文英，徐本洲(1．哈尔滨工业大学机电工程学院，黑龙江哈尔滨150001；2．齐齐哈尔北方机器有限责任公司，黑龙江齐齐哈尔161000)摘要：自行火炮输弹机提升机构将放置在炮车底部的弹丸提升到炮膛高度。针对该系统对运行稳定性的要求以及在运动过程中，系统参数和外

2、干扰会发生变化的特点，设计鲁棒控制器，利用综合分析验证加入控制器后系统鲁棒性。仿真和实验表明：加入日控制器系统对参数变化和负载变化有很强的鲁棒性，并显著改善了系统对输入信号的跟踪性能。关键词：日鲁棒控制；输弹机液压提升机构；自行火炮输弹机中图分类号：TP273．2文献标志码：A文章编号：1001—3881(2015)7—131—3HRobustnessControllerDesignforHydraulicLiftDeviceofRamMechanismJIJingjing，ZHANGWenying

3、，XUBenzhou(1．SchoolofMechatronicsEngineering，HarbinInstituteofTechnology，HarbinHeilongjiang150001，China；2．NorthernMachineCo．，Ltd．，QiqiharHeilongjiang161000，China)Abstract：Hydraulicliftdeviceoframmechanismofself-propelledgunisusedtoliftprojectilefromthe

4、bottomofgunbogletoitslaunchingheight．Aimedatthissystemrequiredofgoodstabilityperformancewithitscharacteristicsofparametersandinterferenceforcevaryingthroughthewholemovementprocess，theHrobustnesscontrollerwasdesigned．Therobustnessofsystemwasverifiedafte

5、rthecontrolleraddedbyusinga一synthesisanalysis．Simulationandexperimentalresultsshowthatacontrolleraddedsystemishighlyrobustagainstvariationsinparametersandloading，andeffectivelyimprovestrackingperformancetoinputsignals．Keywords：HRobustness；Hydrauliclift

6、device；Rammechanismofself-propelledgun0前言技术参数见表1。为了提高自行火炮系统的射速，必须具有高度自动化的弹药装填系统。输弹机的输弹速度直接决定了自动装填的速度，所以设计一种好的输弹机是减少输弹时间、提高火炮射速的关键，而输弹机中的阀控缸位置控制系统又是整个输弹机的核心部分。文中以一种预研的提弹输弹机提升机构为研究对象，针对该系统要求高运行稳定性以及在运动过程中，系统参数和外干扰会发生变化的特点，设计鲁棒控制器。1输弹机提升机构基本结构输弹机提升机构基本结构如

7、图1所示。靠两侧的图1自行火炮提弹输弹机提升机构结构图阀控缸系统提升机架，共同作用位于中间位置携带表1双路阀控缸系统技术参数表弹药上下运动的输弹筒。另外在其他机构的驱动下，参数名称参数值输弹筒携带弹药可发生俯仰转动和水平摆动，因此，输弹筒弹药质量=72+48=120kg两侧液压控制系统承载的分配质量发生变化。同时，单边提升架质量ml=m2=75kg系统的重力干扰以及摩擦干扰等均随之发生变化。油液体积弹性模量=7x10N／m质量增大的一侧，重力干扰增大，摩擦干扰一般也提升架刚度K1=Kz=lx10N／

8、m会增大，不利于两套系统协调工作。该系统的主要系统供油压力P=21MPa收稿日期：2014-03-31作者简介：汲静静(1990一)，女，硕士，研究方向为液压传动及控制系统研究。E—mail：jijingjing542@163．eom。·132·机床与液压第43卷2鲁棒日控制器设计2．1鲁棒模型的建立与加权函数的选择在设计日控制器之前，要把参数变化等引起的不确定性和性能要求用权函数的形式表示出来，图2系统开环传递函数模型并与系统的标称模型形成闭环。对于该液压提升机系统