高速大惯性液压伺服系统高精度控制研究.pdf

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1、第32卷第12期计算机仿真2015年12月文章编号：1006—9348(2015)12一0187—05。___J-一Cj同速大惯性液压伺服系统高精度控制研究周开，李维嘉(华中科技大学船舶与海洋工程学院，湖北武汉430074)摘要：高速大惯性液压伺服系统由于本身存在的低频及大延迟等特性难以实现高精度控制。以一种高速大惯性液压伺服系统为研究对象，针对系统所要求的高速高精度控制，通过对电液比例阀控缸系统的详细分析，并根据其数学模型提出了采用速度及加速度前馈的分区变参数PID控制的方法，最后采用AMEsim及Madab／simulink搭建联合仿真模型进行仿真。仿真结果表明，前面提出的控

2、制方法不仅具有较好的综合性能，并且显著提高了系统的定位精度和响应速度。改进控制方法较好实现大惯性系统的高速高精度控制，为实际系统的设计提供了参考。关键词：大惯性；高精度；比例阀；分区变参数控制；位置控制中图分类号：rⅡ，391．9文献标识码：BResearch蚰High—PrecisionControlforHydralllicServoSystem讲thlIighSpeedandLargeIneniaZHOUKai，LIWei—jia(School0fNaValArchitecture＆0ce卸En西nee而ng，HuazhongunjVersity0fScienceandTe

3、chn0109y，WuhanHubei430074，China)ABSl’RACT：Sincethecharactedsticsoflowfbquencyandlargedelayinthehydr．aulicsystemwithbigineniainher—entandhighspeed，itisdifEiculttoachievethehighprecisioncontml．Inthisresearch，akindofhydmulicservosystem诵thh唔hspeedandlargeinertiawastakenastheresearchobject，andthee

4、lectI

5、o—hydraulicpropoftionalvalvec彻咖1ledcylindersystemwas锄dyzedindel棚￡ogetthematllematicalmodel0fhydmuljcsyste功．AccordingtothematIlematicalmodel，thepaJtitionv撕ablepa咖eterPIDcon咖lmetllodwaspmposedbasedonthevelocityaIldaccelerationfeed一缸哪ard．nenAMESim锄dMadab／simulinkwereusedtobuildthejoimsimul

6、ationmodelforthehydmulicsenrosystemforthesimulationanalysis．Thesimulationresultsshowthatthecontmlmethodputfor-wa订inthisreseafchnotonlyhasgoodcomprehensiveperfbnnance，butalsosigni矗c粕tlyimpmvesthepositionalac—curaeyandre印onsespeedforthesystem。Thecontrol“thhighspeedandhighprecisionforthelargeine

7、rtiasystemc柚beachievedbythecontrolmethod．Andthereferenceisalsopmvidedforthedesignofthepracticalsystem．KEY、Vo肋s：Largeinenia；H讪precision；PmportionalVaJves；Panitionv撕ablep眦metercontml；Positioncon—tInl1引言随着液压伺服控制技术的飞速发展，各种新的控制算法及新型控制元件的引入，使得一般的位置伺服控制系统都有较高的精度和较好的稳定性。但对于大惯性液压伺服系统，传统的PID参数整定方法并不能很好

8、的适应大惯性系统存在的振动、超调及非线性等特点。基金项目：国家科技支撑计划(2012BAF02801)收稿日期：2015—01—28修回日期：2015—02—20大惯性液压伺服系统与一般液压伺服系统存在很大的差异，最主要的区别是由于大惯性作用，当控制对象接近目标时，使得闭环控制造成频繁的振荡和超调。对于频繁振荡虽然可以通过减小系统增益来抑制，但是系统的快速性也会降低，同时也无法消除振荡。文献[1]中通过在液压缸两腔增加压力反馈，采用压力补偿来增加系统阻尼以抑制大惯性引起的振动。该