新型电液舵机的自抗扰控制算法及试验研究

摘要

[目的]直驱式容积控制的新型电液舵机是典型的大惯量小阻尼系统,为解决其控制快速性、稳定性以及安静性之间的矛盾,需开展电液舵机的自抗扰控制研究。[方法]首先,建立电液舵机的自抗扰控制(ADRC)模型,重点设计过渡过程以缓解启停瞬间的液压冲击;然后,搭建实物控制试验台,通过分析实物控制过程的稳定性问题,相应调整算法的滤波效果,并增加输出滤波预估模块,从而预报并补偿电液舵机的大时滞;最后,开展算法优化前后的控制性能对比测试。[结果]试验结果表明:在改进的自抗扰控制算法作用下,电液舵机启停瞬态的结构振动降幅约6~10 dB,位置控制精度在1 mm以内,在负载冲击等外界干扰下具有较好的稳定性和跟随性。[结论]研究成果可为大惯量小阻尼系统的稳定控制和自抗扰控制算法的工程化应用提供参考。