氣動(dòng)比例伺服系統(tǒng)控制算法及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著工業(yè)機(jī)械化和自動(dòng)化的發(fā)展，氣動(dòng)技術(shù)憑借其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)在工程技術(shù)領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。但氣動(dòng)系統(tǒng)由于其固有的強(qiáng)非線(xiàn)性和低剛度的弱品質(zhì)，使得其控制性能和效果不太理想。隨著現(xiàn)代控制理論和智能控制理論的不斷完善和發(fā)展，以及高性能的電/氣比例伺服閥的出現(xiàn)，使得氣動(dòng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)高精度和高響應(yīng)控制成為可能。本文運(yùn)用自校正自適應(yīng)控制理論對(duì)氣動(dòng)位置伺服控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究。在氣動(dòng)系統(tǒng)中，氣缸運(yùn)動(dòng)時(shí)容腔中氣體的各參數(shù)和變量是非線(xiàn)性變化的，所以氣動(dòng)系統(tǒng)的精

2、確建模比較困難，這也是運(yùn)用經(jīng)典控制理論無(wú)法對(duì)氣動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行良好控制的原因。本文通過(guò)分析研究，首先建立了氣動(dòng)位置伺服控制系統(tǒng)的近似數(shù)學(xué)模型，并對(duì)影響其控制性能的主要性能參數(shù)進(jìn)行了定性分析。在此基礎(chǔ)上，建立了氣動(dòng)伺服控制系統(tǒng)的離散數(shù)學(xué)模型，并運(yùn)用自校正自適應(yīng)控制理論設(shè)計(jì)了氣動(dòng)控制系統(tǒng)的零——極點(diǎn)配置自校正控制器，利用在線(xiàn)辨識(shí)的方法實(shí)時(shí)辨識(shí)系統(tǒng)參數(shù)、修正控制輸出值，取得了較好的控制效果。在氣動(dòng)控制系統(tǒng)中，氣缸摩擦力及其它擾動(dòng)因素對(duì)系統(tǒng)的控制性能

3、影響很大，因此，在系統(tǒng)的離散數(shù)學(xué)模型上應(yīng)盡量精確的反映系統(tǒng)的氣缸摩擦力等擾動(dòng)因素，本文提出了提高氣動(dòng)位置控制系統(tǒng)離散模型中的噪聲多項(xiàng)式的階次的方法。這樣，當(dāng)氣缸在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中時(shí)，運(yùn)用在線(xiàn)辨識(shí)精確估計(jì)離散模型中噪聲多項(xiàng)式的值，就能充分考慮摩擦力及其它擾動(dòng)因素對(duì)氣動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特征參數(shù)的影響，從而可明顯提高控制系統(tǒng)的辨識(shí)精度和位置控制精度。實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這一方法的正確性。在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行在線(xiàn)辨識(shí)時(shí)，辨識(shí)算法的優(yōu)劣直接影響離散數(shù)學(xué)模型反映辨識(shí)過(guò)程的準(zhǔn)確程度