外文翻譯--反饋線性化控制一臺轉(zhuǎn)動液壓傳動.doc

反饋線性化控制一臺轉(zhuǎn)動液壓傳動控制工程實(shí)踐，15卷，12期，2007年12月，頁1495至1507頁JahoSeo,RavinderVenugopal和Jean-PierreKenn摘要線性反饋技術(shù)是用于設(shè)計(jì)控制器的位移、速度和控制液壓往復(fù)傳動的壓差。該控制器，應(yīng)用了平方根非線性系統(tǒng)的動力學(xué)，用于實(shí)施實(shí)驗(yàn)性測試平臺和成果的績效評估測試。本研究的目的是雙重的：第一，以目前的一個統(tǒng)一的方法跟蹤控制的位移，速度和壓差；第二，通過實(shí)驗(yàn)解決問題的系統(tǒng)是否可以以足夠的精確度模仿，從而有效地取消了非線性在實(shí)際體系中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：非線性控制；反饋線性化；液壓作動器；實(shí)時系統(tǒng)1導(dǎo)言電液伺服液壓系統(tǒng)（ehss）廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)，涉及到液壓沖壓、注塑成型機(jī)和航天飛行控制致動器。電液伺服液壓系統(tǒng)作為非常有效的動力驅(qū)動系統(tǒng)，擁有高功率/質(zhì)量比，反應(yīng)快，高剛度，高承載能力等優(yōu)點(diǎn)。最大限度地利用液壓系統(tǒng)，并滿足日益嚴(yán)格的性能要求，魯棒跟蹤精度高和快的響應(yīng)速度是高性能伺服控制器所需要的。但是，傳統(tǒng)的線性控制器（Anderson，1988年和Merritt，1967年）的局限性在于非線性動力學(xué)在電液伺服液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用，具體地說，一個平方根關(guān)系壓差驅(qū)動流的液壓流體和流速。這些限制已在文獻(xiàn)上都有記載了，見Ghazy（2001），SunandChiu（1999），例如:若干做法已被提出，以解決這方面的不足，包括使用變結(jié)構(gòu)控制（Ghazy，2001年；Mihajlov,Nikolic,&Antic，2002年），回步（Jovanovic，2002年；kaddissi等人，2005年和kaddissi等人，2007年；ursuPopescu,2002年）和反饋線性（Chiribogaetal.，1995年和Jovanovic，2002年）。變結(jié)構(gòu)控制在其基本形式是容易的抖振（guglielminoEdge，2004年）因?yàn)榭刂扑惴ㄊ腔谵D(zhuǎn)換的；但是，提出了一些方案來解決這一問題（ghazy，2001年，guglielminoandEdge，2004andMihajlovetal.，2002年）?；夭竭@種技術(shù)，是基于Lyapunov理論，并保證漸近跟蹤（Jovanovic,2002，kaddissi等人，2005年，Kaddissietal.，2007年和UrsuandPopescu,2002），但是，尋找一種適當(dāng)應(yīng)用函數(shù)的技術(shù)具有挑戰(zhàn)性。使用這種方法的控制器具有典型的復(fù)雜性而且校正控制參數(shù)瞬態(tài)響應(yīng)也不直觀。其他的Lyapunov為基礎(chǔ)的技術(shù)解決了系統(tǒng)的非線性如摩擦，但也容易產(chǎn)生同樣的缺點(diǎn)（Liu&Alleyne,1999年）。反饋線性化，實(shí)現(xiàn)了非線性系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為一個等價(jià)的線性系統(tǒng)有效地抵消閉環(huán)系統(tǒng)中的非線性計(jì)算，并提出了一種解決非線性系統(tǒng)的方法，同時也允許使用動力線性控制設(shè)計(jì)技術(shù)來研究瞬態(tài)響應(yīng)要求和舵機(jī)的局限性。使用反饋線性控制電液伺服液壓系統(tǒng)已被描述在Chiribogaetal.(1995)andJovanovic(2002)、BrckerandLemmen(2001）的書里，為跟蹤控制的液壓柔性機(jī)器人而進(jìn)行的抗擾被認(rèn)為是利用解耦技術(shù)類似的反饋線性化方法提出了此處。但是，這種方法需要測量干擾勢力及其衍變的時間，在實(shí)際應(yīng)用中這是不太可能的。與上述提到的都是以全狀態(tài)反饋為基礎(chǔ)的做法相比，SunandChiu（1999）提出了設(shè)計(jì)一個基于觀測器的算法，專門為部隊(duì)控制的一個電液伺服液壓系統(tǒng)。一個采用迭代的方法設(shè)計(jì)的自適應(yīng)控制器來更新控制參數(shù)并解決由于較小廠房和擾動知識造成的摩擦影響在這里被提出Tar,Rudas,Szeghegyi,andKozlowski(2005)模型的基礎(chǔ)上，在BrckerandLemmen(2001)描述了。大部分的文獻(xiàn)就此有著相仿的記錄，與實(shí)際的試驗(yàn)結(jié)果LiuandAlleyne(1999),NiksefatandSepehri(1999),SugiyamaandUchida(2004)表現(xiàn)出的明顯的例外。本研究的重點(diǎn)是介紹一種全面的控制器設(shè)計(jì)方法，也就是涵蓋位移、速度和壓差控制的設(shè)計(jì)，它提出非線性在電液伺服液壓系統(tǒng)中的弊端并探討像瞬態(tài)響應(yīng)和實(shí)時實(shí)現(xiàn)這樣的實(shí)際性問題。因此，文中重要的部分是關(guān)于實(shí)驗(yàn)方面的研究。此外，這篇文章可以作為一個明確的指導(dǎo)，幫助其制定和實(shí)施反饋線性化控制器在電液伺服液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用。本文的組織結(jié)構(gòu)如下：第2節(jié)提出了旋轉(zhuǎn)液壓傳動是用來作為實(shí)驗(yàn)測試平臺。在這一節(jié)中，該系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模，還審查和審定了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。第3節(jié)描述設(shè)計(jì)PID控制器通過模仿和實(shí)驗(yàn)結(jié)果對反饋線性控制器的基線業(yè)績進(jìn)行考核；第4節(jié)描述了設(shè)計(jì)和實(shí)施反饋線性控制器，結(jié)束語提供在第5節(jié)。2建模系統(tǒng)說明這項(xiàng)研究的電液伺服系統(tǒng)是一種旋轉(zhuǎn)液壓傳動技術(shù)在LITP（實(shí)驗(yàn)室Intgration萬德科技生產(chǎn)）的大學(xué)學(xué)院魁北克比涅技術(shù)高等學(xué)校（TS）。此設(shè)立是通用，并允許簡單的延伸結(jié)果應(yīng)用于其他電動液壓系統(tǒng)，例如雙作用氣缸。談到部分函數(shù)功能圖，如圖1，直流電動機(jī)驅(qū)動泵，泵提供了石油在恒定的應(yīng)壓力下，從油箱到系統(tǒng)的每個部分。石油是用于運(yùn)轉(zhuǎn)該液壓致動器并通過大氣壓力經(jīng)由伺服閥回到油箱。一個蓄能器和一個減壓閥是通過泵的輸出量來維持一個穩(wěn)定的供應(yīng)壓力。電液伺服系統(tǒng)包括兩穆格系列73伺服閥來控制運(yùn)動的旋轉(zhuǎn)致動器和系統(tǒng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩。這些伺服閥操作，由歐泊-逆轉(zhuǎn)錄實(shí)時數(shù)字控制系統(tǒng)產(chǎn)生的電壓信號所驅(qū)動。圖。1。功能圖的電液控制系統(tǒng)致動器和負(fù)載都和液壓馬達(dá)相連，由一個共同的軸、一個伺服閥調(diào)節(jié)動器流體流量和調(diào)節(jié)其他流量負(fù)載。動運(yùn)行在一個封閉的回路，而負(fù)荷運(yùn)行在開環(huán)中，與負(fù)載轉(zhuǎn)矩成正比并控制伺服閥電壓負(fù)荷，盡管動器和負(fù)載在此項(xiàng)研究中是一種旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器，同樣的設(shè)立可用于直線驅(qū)動器和負(fù)載，因此，它們派代表作為通用組件圖。1。測試包括3個傳感器，兩個努肖克系列200個壓力傳感器，以0-10V輸出相應(yīng)的一定范圍內(nèi)的20.7兆帕斯卡（3