[发明专利]基于一致鲁棒精确微分器的液压系统自适应鲁棒控制方法

摘要

本发明提供一种基于一致鲁棒精确微分器的液压系统自适应鲁棒控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，建立双出杆液压缸位置伺服系统模型；步骤2，设计基于一致鲁棒精确微分器的液压系统自适应鲁棒控制器；步骤3，调节控制器的参数使其满足控制性能指标。

主权项

1.一种基于一致鲁棒精确微分器的液压系统自适应鲁棒控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，建立双出杆液压缸位置伺服系统模型；步骤2，设计基于一致鲁棒精确微分器的液压系统自适应鲁棒控制器；步骤3，调节控制器的参数使其满足控制性能指标；所述步骤1具体包括以下步骤：步骤1.1，建立双出杆液压缸惯性负载的动力学模型方程为：式中，y为负载位移，m表示惯性负载，PL＝P1‑P2是负载驱动压力，其中P1和P2分别为液压缸两腔压力，AL为活塞杆有效工作面积，b代表粘性摩擦系数，f代表其他未建模干扰；步骤1.2，建立液压缸负载压力动态方程为：式中，V_t为液压缸两腔总有效容积，C_t为液压缸泄露系数，q_n代表常值建模误差，代表时变建模误差，β_e是液压弹性模量，QL为伺服阀阀芯位移xv的函数：式中，为伺服阀的增益系数，C_d为伺服阀的流量系数，w为伺服阀的面积梯度，ρ为液压油的密度，P_s为供油压力，sign(x_v)为步骤1.3，定义状态变量则整个系统模型转换为如下状态空间形式：定义未知参数集为θ＝[θ₁，θ₂，θ₃，θ₄，θ₅]^T，其中θ₁＝b/m，θ₂＝4β_ek_t/mV_t，θ₃＝4β_eA_L²/mV_t，θ₄＝4β_eC_t/V_t，θ₅＝4β_eq_n/V_t，且满足：假设(1)，参数不确定性θ满足式中，θmin＝[θ1min，θ2min，θ3min，θ4min，θ5min]T和θmax＝[θ1max，θ2max，θ3max，θ4max，θ5max]T都是已知的，此外θ1min>0，θ2min>0，θ3min>0，θ4min>0。假设(2)d1(x,t),d2(x,t)有界且界已知，|d1(x,t)|≤δ1，|d2(x,t)|≤δ2                       (8)式中，δ1和δ2已知；设伺服阀阀芯位移正比于控制输入u，xv＝kiu，其中ki>0是比例系数，u是控制输入电压，等式(3)可以转化为式中，kt＝kqki表示总的流量增益；所述步骤2具体包括以下步骤：步骤2.1，设计连续投影函数；步骤2.2，设计一致鲁棒精确微分器；步骤2.3，设计控制器；所述步骤2.1具体包括以下步骤：定义一个连续的投影函数Π:R5→R5Π(v)＝[π1(v1),…,π5(v5)]T                       (9)式中，R为五阶实数集合，v∈R5，v＝[v1，…，v5]T，πi:R→R定义为当εθi为足够小的正实数，那么存在函数πi满足且πi具有有界的二阶导数，因此式中，是已知有界紧集，Ω_Πj是有界紧集，定义及且是正定的，表示θ的估计，表示θ的估计误差，此外，式中，Γ＝diag{γ1，…，γ5}。