【摘 要】
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该文的研究目的就是寻求适于气压伺服系统的控制策略,以获得高性能的气压位置伺服系统.该文首先建立了比例方向阀控系统的非线性模型.系统的非线性是非仿射型的,通过直接反馈
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该文的研究目的就是寻求适于气压伺服系统的控制策略,以获得高性能的气压位置伺服系统.该文首先建立了比例方向阀控系统的非线性模型.系统的非线性是非仿射型的,通过直接反馈线性化实现了输入输出线性化.这使得我们可以用线性系统理论对气压伺服系统这样一个非线性系统进行控制器设计而又不损失系统的非线性信息.设计结果使得闭环系统可以具有要求的性能指标.研究了反馈线性化的力干扰解耦问题,指出通过反馈线性化不能进行力干扰解耦,因而在后续控制器设计中需充分考虑力干扰抑制问题.μ分析与综合可以兼顾系统的性能设计和鲁棒性设计,该文在反馈线性化的基础上应用μ分析与综合理论设计了输出反馈控制器,使得闭环系统具有良好的动态响应、稳态精度和抗力干扰特性.但由于用到加速度信号进行控制,输出反馈控制器对量测噪声比较敏感.为避免使用加速度信号参与反馈控制,该文在反馈线性化的基础上设计了状态反馈控制器.为了兼顾动态响应特性和力干扰抑制特性,该文通过巧妙地选择闭环极点位置,使得系统既具有良好的动态响应和快速性,又具有良好的力干扰抑制特性,而同时控制器增益又不过高.对运行条件变化引起的鲁棒性问题,该文利用排零定理,并利用自行设计的检验算法,以较小的计算量实现了气压位置伺服系统具有主导极点的鲁棒极点区域配置,克服了一般鲁棒极点配置方法不具有主导极点的弊端,保证了系统的鲁棒性能.在整个控制算法中,始终要用到系统状态：位移、速度和两腔压力.该文采用开环和闭环相结合的形式解决了系统状态的获取问题.即采用差分方法获取速度,采用状态方程积分的方法获取两腔压力.理论分析和试验验证了这种方法是可行的.
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