基于自适应滤波控制器的主动升沉补偿控制的研究

摘要

对主动升沉补偿系统的输出速度进行准确的控制,有利于提高拉伸对负载牵引的稳定性和精确性.设计了自适应滤波控制器,用以对主动升沉补偿系统进行控制.从分析升沉补偿系统的结构出发,明确了其结构组成及各结构之间的关系,利用液压马达和负载的转动惯量总和,计算出电液比例阀的阀口压降,采用该压降值获取了液压马达的角速度及流量.以牛顿第二定律为依据,建立了负载运动位移和拉绳位移的关系式,将外加扰动力纳入负载张力的计算过程,构造了负载张力的计算模型.采用设定速度与实际速度的误差值,建立了虚拟控制器,并利用其定义了误差面和鲁棒虚拟控制器,通过鲁棒虚拟控制器,在一阶滤波器的基础上设计了自适应滤波控制器,进而获取到控制信号.利用自适应滤波控制器及滑模控制器对设定的突变速度和振荡速度进行跟踪实验,从其跟踪结果可以发现,在对突变速度和振荡速度进行跟踪时,自适应滤波控制器比滑模控制器的跟踪误差分别降低了19.60％和9.83％.由此说明,本文所设计自适应滤波控制器,对设定速度的跟踪性能较好,能够对主动升沉补偿系统进行良好的控制.