基于预测控制器的电液伺服系统节能方法研究

摘要

设计基于预测控制器的电液伺服系统节能方法,以控制电液伺服系统准确追踪期望位置的同时,达到节能的效果.从电液伺服系统的原理出发,分析电液伺服系统的工作原理及结构组成.利用比例方向控制阀阀芯位移,计算出液压缸腔室与油箱压力及供给压力间的压差值.利用活塞位移求取腔室内的压力连续性方程.在考虑比例方向控制阀阻尼系数的基础上,建立其对应的运动方程.利用比例溢流阀的开度,求取其动态方程.通过腔室压力值、 比例溢流阀的开度,建立电液伺服系统的状态模型.以期望位置为依据,计算出腔室内压力的期望值,进而求取所需供给压力.利用所需供给压力,构造预测控制器,对电机的转速进行预测控制,以达到动态调节供给压力的效果,实现节能控制.实验结果表明:与采用滑模控制的恒压方法相比,该方法对正弦及随机期望位置的追踪精度分别提高了44.93％和39.98％,对应的能耗分别降低了13.45％和10.54％.该方法对电液伺服系统的位置控制效果及节能控制效果都较好.