基于前馈跟踪补偿的电液伺服位置-压力复合控制方法研究

摘要

电液伺服位置-压力复合控制广泛应用于金属锻压成型设备中，其性能的好坏对制品质量以及设备安全有至关重要的影响，因此对电液伺服位置-压力复合控制算法和控制策略进行研究意义重大。
　　本文以两组伺服比例阀控制液压缸组成的对顶加载系统为研究对象，根据电液伺服系统的工作原理分别建立了位置控制系统和压力控制系统的数学模型，分析了传统PID控制的不足，由此引入了闭环PID型迭代学习控制算法，并结合电液伺服控制的特点设计了迭代学习控制器。针对位置-压力复合控制过程中两个闭环控制器切换时电压冲击对系统稳定性的影响，提出了基于前馈跟踪补偿的无冲击切换控制策略并设计无冲击切换控制器,以实现复合控制过程中位置闭环控制向压力闭环控制的平稳、快速切换。
　　为验证该算法的可行性，运用MATLAB语言编写了闭环PID型迭代学习控制程序，设计了无冲击切换控制器，建立了电液伺服位置-压力复合控制系统仿真模型并对其进行Simulink仿真分析。
　　通过仿真得出：该复合控制方法的运用能实现电液伺服系统对控制输入信号的完全跟踪，并有效消除复合控制过程中的冲击电压，实现了执行元件在位置闭环控制与压力闭环控制之间快速、平稳切换，有助于提高主机的控制性能和产品质量。

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第1章 绪 论

1.1 课题背景及意义

1.2位置-压力复合控制研究现状及分析

1.3 本文研究的技术路线

第2章 位置-压力复合控制机理分析

2.1 系统组成及原理

2.2 位置控制系统数学模型

2.3 力控制系统数学模型

2.4 仿真模型参数的确定

2.5 系统稳定性分析

2.6 系统动态响应分析

2.7 PID控制及其性能分析

第3章 电液伺服系统迭代学习控制算法

3.1 迭代学习控制技术及发展

3.2 迭代学习控制的优越性

3.3 迭代学习控制原理及算法

3.4 位置系统迭代学习控制器设计

第4章 位置-压力复合控制仿真及其分析

4.1 位置系统迭代学习控制模型的建立

4.2 电液位置系统迭代学习控制仿真及分析

4.3 位置控制向压力控制切换过程仿真研究

第5章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

致谢

参考文献

附录1攻读硕士学位期间发表的论文