| 被动式电液加载系统的变刚度自适应控制 |
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| 作者姓名： | 张旭 金晓宏 陶登阳 陈帅杰 |
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| 作者单位： | 武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室;武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目(51675387). |
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| 摘 要： | 建立了被动式电液加载系统的数学模型,分析由位置扰动和系统自身结构引起的稳态误差,讨论了负载刚度和液压刚度在系统主要行程范围内变化对系统动态特性的影响。采用高阶系统跟随低阶参考模型的自适应控制方法,在选择二阶参考模型的固有频率时综合考虑了两方面的因素,既发挥了液压动力机构响应频率高的优势又确定了合理的频宽。运用Narendra稳定自适应控制理论设计自适应控制器,建立增广误差模型,选取Lyapunov能量函数并导出能使系统全局渐进稳定的自适应律。利用Simulink软件进行数值仿真,仿真结果表明,加入自适应控制器后,系统能稳定地跟随参考模型,两者误差快速收敛为零,并且系统在5组不同参数设置下的动态响应性能几乎一致,上升时间和调整时间分别为4.8ms和14.6ms,稳态误差仅为0.03%;同时,由速度为0.5m/s的位置扰动引起的系统误差最大仅为0.58kN并于35ms后消除。故本文设计的自适应控制器使被动式电液加载系统在变参数和位置扰动条件下的动态特性和精度得到大幅提升。
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| 关 键 词： | 电液加载系统 被动式加载 模型参考自适应控制 增广误差模型 Lyapunov能量函数 自适应律 负载刚度 |
| 收稿时间： | 2018/12/28 0:00:00 |
Variable stiffness adaptive control for passive electro-hydraulic loading system |
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| Authors: | Zhang Xu Jin Xiaohong Tao Dengyang and Chen Shuaijie |
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| Institution: | Key Laboratory of Metallurgical Equipment and Control Technology of Ministry of Education, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430081, China,Key Laboratory of Metallurgical Equipment and Control Technology of Ministry of Education, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430081, China;Hubei Key Laboratory of Mechanical Transmission and Manufacturing Engineering, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430081, China,Hubei Key Laboratory of Mechanical Transmission and Manufacturing Engineering, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430081, China and Hubei Key Laboratory of Mechanical Transmission and Manufacturing Engineering, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430081, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | electro-hydraulic loading system passive loading model reference adaptive control augmented error model Lyapunov energy function adaptive law load stiffness |
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