電液伺服系統(tǒng)參數(shù)魯棒控制方法的設(shè)計與仿真.pdf

1、本文介紹了電液伺服系統(tǒng)國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和控制理論的發(fā)展過程，研究對象是機械臂電液伺服位置控制系統(tǒng)。關(guān)于系統(tǒng)中普遍存在的系統(tǒng)參數(shù)不確定性及外部干擾，通過仿真實驗可知傳統(tǒng)的控制方法無法達到理想的控制效果。因此，為了選用更為理想的控制方案，主要采用魯棒H混合靈敏度法來控制該電液伺服系統(tǒng)，并通過MATLAB軟件的仿真結(jié)果來對其控制效果進行驗證。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴根據(jù)電液伺服系統(tǒng)的原理方框圖，建立了系統(tǒng)各部分元件的數(shù)學模型，然后根

2、據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定性判決條件得到參數(shù)可變化范圍，在系統(tǒng)穩(wěn)定情況下研究了參數(shù)變化對系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差和干擾誤差產(chǎn)生的影響。通過PID控制器來對該電液伺服系統(tǒng)進行仿真研究可知，當系統(tǒng)中存在穩(wěn)態(tài)干擾誤差時，加入PID控制器后能夠有效地消除誤差，并使得輸出結(jié)果達到期望值，但是當系統(tǒng)中參數(shù)變化時，系統(tǒng)輸出曲線開始出現(xiàn)超調(diào)量、波動甚至是不穩(wěn)定狀態(tài)。⑵闡述了與魯棒控制理論有關(guān)的基礎(chǔ)知識。魯棒控制設(shè)計需要選定合適的加權(quán)函數(shù)，然后依據(jù)加權(quán)函數(shù)下的廣義被控對象，對其進

3、行Riccati方程組的求解來得到魯棒控制器。魯棒控制主要解決了系統(tǒng)中存在的不確定性帶來的影響，并使得系統(tǒng)保持良好的穩(wěn)定性和抗干擾能力。因此選用魯棒H混合靈敏度控制器應(yīng)用于該電液位置伺服控制系統(tǒng)。⑶通過對系統(tǒng)進行仿真分析來驗證所設(shè)計控制器的性能。從仿真研究輸出曲線的結(jié)果可知：當控制系統(tǒng)中存在參數(shù)變化、外部干擾和未建模動態(tài)時，在魯棒控制器作用下，系統(tǒng)仍然能夠保持良好的魯棒穩(wěn)定性、抗干擾能力和魯棒控制性能，從而驗證了所設(shè)計的控制器控制效果較