基于复合控制的多余力抑制.pdf

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1、2015年10月机床与液压082015第43卷第19期MACHINET00L&HYDRAULICSVol.43No.19DOI:10.3969/j.issn.1001-3881.2015.19.019基于复合控制的多余力抑制杨芳2!刘春阳2!郝岩研3!马喜强1(1.河南科技大学河南省机械设计及传动系统重点实验室，河南洛阳471003$2.河南科技大学机电工程学院，河南洛阳471003$3.北京强度环境研究所，北京100076)摘要：多余力是影响被动式电液力负载模拟器控制精度的关键因素。传统的基于结构不变性原理的补偿方法，由于含有高阶微分环节因而较难

2、实现。为此，提出了采用随动补偿环节和自适应模糊PID控制器的复合控制方法来抑制多余力。随动补偿环节是施加与多余力频率相同、幅值相反的信号。自适应模糊PID控制器在传统PID的基础上，加人模糊算法对PID控制参数进行在线修正。仿真分析与试验结果表明：复合控制方法结构简单、易实现，多余力抑制效果良好。关键词：负载模拟；多余力；随动补偿；獅算法；复合控制中图分类号：TP273文献标志码：A文章编号：1001-3881(2015)19-082-4CompositeControlMethodonSurplusForceInhibitionYANGFang1&

3、LIUChunyang2，HA0Yanyan3&MAXiqiang1(1.HenanKeyLaboratoryforMachineryDesignandTransmissionSystem，HenanUniversityofScienceandTechnology，LuoyangHenan471003,China;2.SchoolofMechatronicsEngineering，HenanUniversityofScienceandTechnology，LuoyangHenan471003，China;3.BeijingInstituteofSt

4、ructureandEngineering，Beijing100076，China)Abstract：SurplusforceisthekeyfactorwhichaffectsthecontrolaccuracyofpassiveElectro-hydraulicloadsimulator.Basedonthestructuralinvvrianccprincipleofcompensationmethodoftencontainhighorderdifferentialelement，andthereforeit’sdifficulttoach

5、ieve.Forthispurpose，thecompositecontrolmetliodwasproposedwhichwascomposedofservocompensationandselfadaptivefuzzyPIDcontroller.Comparedwitlisurplusforce，servocompensationhassamefrequencyandoppositeamplitude.BasedonthetraditionalPIDcontroller，selfadaptivefuzzyPIDcontrollercoulda

6、djustedPIDcontrolparametersthroughonlinefuzzyexperimentalresultsshowthatcompoundcontrolmethodhasasimplestructure，easytoachieveandithasgoodforce.Keywords：Loadsimulator；Surplusforce；Servocompensation；Fuzzyalgorithm;Compositecontrol〇前言余力的-种措施，其原理是通过计量受力对象的速度电液力负载模拟器是以力为调节量的电液伺服施信

7、号进行反馈来达到消除多余力的_[3]。但在实际力系统。被广泛的应用航空、航天等领域，用于在设应用中，需要引人扰动信号的1阶、2阶微分环节来计阶段进行地面半物理仿真试验[2]。电液力负载模拟进行补偿，这些强微分环节实现起来较为困难。而采器是一种典型的被动式力控制系统，在力加载过程用极点配置的方法解决时，又使得补偿作用的频带变中，受力对象做主动的位置变化，而施力系统要求高窄，无法很好地补偿受力物体高频运动带来的多余精度复现力函数，且要快速响应。这样受力对象的主力[4-]。为此，学者们提出了辅助同步补偿的方动运动势必带来多余力，而多余力的存在则严重影响法

8、[6]，即是在加载系统中增加-个位置补偿环节，将了负载模拟的精度[2]。因此，负载模拟器控制的关键受力对象的输人信号引人力