[发明专利]一种电液位置伺服控制系统的线性自抗扰控制方法及装置

权利要求书

1.一种电液位置伺服控制系统的线性自抗扰控制方法，所述电液位置伺服控制系统包括比例阀(4)、液压缸(6)；比例阀(4)根据动态主动补偿控制律控制液压缸(6)的活塞位移；其特征在于，所述线性自抗扰控制方法根据液压缸(6)的当前活塞位移y和比例阀(4)输入的当前动态主动补偿控制律u进行数据处理，得到期望状态反馈控制律u′，u′实现电液位置伺服控制系统的闭环负反馈控制，所述线性自抗扰控制方法包括步骤：

步骤一，采样y和u；

步骤二，构建线性扩张状态观测器，并参数化所述观测器，其包括步骤：

(I)根据y和u构建线性扩张状态观测器，满足：

其中，为线性扩张状态观测器的状态矩阵；为线性扩张状态观测器的状态向量，且为输入矩阵，其中b₀代表输入通道控制增益b的估计值；为线性扩张状态观测器的增益矩阵，ω_o为线性扩张状态观测器的带宽；为活塞位移观测值；为线性扩张状态观测器的输出矩阵；

(II)对线性积分得到为活塞位移观测值；为活塞运行速度的观测值；为施加于系统综合扰动估计值；

(III)线性扩张状态观测器的状态向量乘以矩阵E，得到施加于系统的综合扰动估计值其中

步骤三，构建并参数化状态反馈控制器，其包括步骤：

(I)将与v₁进行比较获得e₁，将与v₂进行比较获得e₂，

其中，v₁为期望位移，v₂为期望速度，e₁为位移误差值，e₂为速度误差值；

(II)获得具有加速度前馈的状态反馈PD控制律u₀：

u₀＝k_pe₁+k_de₂+v₃

其中，k_d＝2ω_c，ω_c为状态反馈控制器带宽；v₃为活塞期望加速度；

(III)获得u′：

2.如权利要求1所述的电液位置伺服控制系统的线性自抗扰控制方法，其特征在于，根据公式b＝γβ_e(R₁A₁/V₁+R₂A₂/V₂)/B_p估计b₀，为确保控制性能，须满足b₀·b＞0，且

其中，

V₁₀、V₂₀为无杆腔、有杆腔初始容积；A₁为无杆腔活塞面积，A₂为有杆腔活塞面积；k_v＞0为比例阀(4)增益；C_d为阀口流量系数；ω为比例阀(4)阀口面积梯度；ρ为油液密度；β_e为油液弹性模量；B_p为黏性摩擦系数，P_s为供油压力，P_r为回油压力；P₁为无杆腔压力，P₂为有杆腔压力。

3.如权利要求2所述的电液位置伺服控制系统的线性自抗扰控制方法，其特征在于，在已知b₀的条件下，确定最优线性扩张状态观测器带宽ω_o。