基于指令滤波和期望补偿的液压位置跟踪系统控制研究

摘要

针对液压控制系统中存在的强非线性、参数不确定性和高频干扰等问题,提出一种基于指令滤波和期望补偿的鲁棒控制算法。该控制算法结合扩展状态观测器(ESO),实现了对速度及外干扰的估计;所设计的自适应控制算法可以在线估计系统的不确定参数;利用期望补偿方法,将实际速度信号替换为相应的期望值,以减少对控制效果的影响。此外,利用指令滤波技术避免了反步控制法里的微分膨胀问题,基于Lyapunov函数证明了所设计控制器的稳定性,且所有信号均有界。仿真结果表明,系统期望跟踪指令幅值为40 mm时,在1 Hz和0.5 Hz工况下,平均跟踪误差分别约为0.088 mm和0.0481 mm,可见跟踪误差收敛到了极小值,系统跟踪精度得到了提高。