文档介绍：对称伺服阀控制单出杆液压缸系统
的自适应控制研究
柳波,何清华,黄志雄
(中南大学机电学院,湖南长沙 410083
摘要:通过建立对称伺服阀控制单出杆液压缸的简化数学棋型,讨论变参数系
统的自适应控制应用,利用李亚普罗夫函数求解自适应控制律,从而构成自适应控
。
关扭词:对称伺服阀控制单出杆缸;模型简化;李亚普罗夫稳定性判别方法;自
适应控制律
巾圈分类号,TP 273'.2 文献标识码泣
方程及缸的负载方程,将基本方程经拉普
1 前言拉斯变换后,并考虑对称阀的对称特性,使
单出杆液压缸比对称型液压缸有很多各阀口的系数取相同值,可得阀的特性方
优点,如工作空间小,构造简单等,因而得程:
到广泛应用。但由对称阀控制所构成的液 Q ,二KQX,一K,p (1 )
压系统在运动方向发生变化时,其特性是 Q 2= KQX,+ K,p ( 2 )
不对称的,特别是速度特性,往复运动时差式中 QI,Q2—流量
异很大,且动态特性也变化较大,尤其是非 KQ—流量增益
线性变参数系统,通过常规补偿方法改变
系统特性的措施由于补偿环节的参数不可
调而不能满足系统随机控制要求。为实现
系统高精度控制,为了在满足系统稳态精
度要求的前提下提高系统的动态性能,为
了对系统参数变化、非线性等具有自适应
能力和鲁棒性,需要在已建立的适用模型
条件下研究自适应控制方法的应用,实现
在线适时控制,以求得最优控制结果。
2 阀控单出杆液压缸数学模型
图 1 所示为零开口对称四通阀控制单
出杆活塞缸。根据阀控缸的三个基本描述图 1 对称伺服阁控制单出杆缸液压伺服系统
作者简介:柳波(1968- ) 男,湖南长沙,中南大学讲师,在读博士。
凿岩机万方数据械气动工具,200 3(2 )
K,—压力增益 V —包括配管的液压缸容腔体积
X v 阀芯位移日。—油的体积弹性系数
系统连续性方程: L,d,h,凡—分别为配管的长度、内
Q ,二,sX + Bsp ,+ CPI (3) 径、壁厚、材料弹性系
Q :二M ,s+ Bsp z+ Cp, (4 ) 数
式中 A ,—活塞面积由式(9)、式(10)可得系统传递函数:
n —面积比
K ,,‘B s 、。
(I+n)KQXv- 1 1 宁一二t ,- 夕厂,
X —系统输出量人.
X 二 A(1+n2)
B —压缩系数 2ss+1)
c —泄漏系数:(共十
由于双向运动时两端作用面积不等,从
式(3)、式(4)可知双向速度不相等,存在运(1 1 )
动差异性。式中(oh—固有频率
为求取系统传递函数,联立式(1)、式
(2 )、式(3)、式(4)可得: 、刁A(mg I+z)
B spKQX,一凡Pi一,sX 一命: (5) 占、—阻力比
B sp-KQX,一KDp2M9X 一命: (6)
由式(5 )求得 P i: 。。二一2(mKw+IbB)
V mV ,(1+nz)
,,二KOA,sX (7 )
o J , 几,宁‘由系统基本方程和推导得的传递函数,
由式(6)求得P2: 可以构成系统控制方块图,但是