【摘 要】
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本文针对传统阀控伺服系统结构复杂、节流损失大、效率低等弊端，结合目前伺服驱动技术的最新发展，采用伺服电机驱动双向定量泵的方式，构建了直驱泵控闭式液压伺服系统的实现方案
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本文针对传统阀控伺服系统结构复杂、节流损失大、效率低等弊端，结合目前伺服驱动技术的最新发展，采用伺服电机驱动双向定量泵的方式，构建了直驱泵控闭式液压伺服系统的实现方案。通过计算机联合仿真手段，采用理论和实验相结合的研究方法，对直驱泵控伺服系统的原理以及控制方法等关键技术进行研究。
讨论了阀控系统的工作原理及优缺点，并分析了变排量和变转速两种泵控系统的工作原理、组成以及存在的问题，参考目前直驱泵控伺服系统对非对称缸流量不平衡问题的解决措施，构建出基于双向定量泵的非对称缸泵控闭式伺服系统的实现方案。针对液压非线性系统建模难的特点，将强大的液压仿真软件AMESim和高效的控制仿真软件MATLAB/Simulink相结合，实现了对直驱泵控伺服系统联合建模，并分析了系统的跟踪性能。结果表明直驱泵控伺服系统存在明显的死区、时滞、饱和现象。
分析了位置闭环PID控制、模糊自适应PID控制以及迭代学习控制算法原理，并在MATLAB/Simulink中完成了相应控制器的设计。通过AMESim与Simulink软件进行联合仿真。仿真结果表明模糊PID控制器较传统PID控制器具有响应速度快、稳态误差小、控制精度高、调节时间短，且当系统受到外力扰动时，控制品质好，回复速度快等优点；闭环迭代学习控制相比位置闭环PID和模糊自适应PID，收敛速度更快、控制精度更高，且能有效的消除死区、时滞等非线性因素的影响。
基于CQYZ-D电液伺服控制实验台，采用Labview和WPLSoft开发环境自行开发了数据采集、串口通信以及下位机PLC接受为一体的直驱泵控伺服控制实验平台。并对整个系统的核心部件轴向柱塞泵进行了相应的性能测试。测试结果表明轴向柱塞泵存在低转速死区现象。
在实验平台基础上，基于Labview开发环境分别实现了位置闭环PID控制器、模糊自适应PID控制器、闭环PID迭代学习控制器的开发，并对其位置控制性能进行了实验研究。结果表明理论仿真与实验结果基本一致；模糊自适应PID控制器从响应速度、控制精度与抗干扰能力等方面都要优于传统PID控制器。但难以克服死区和时滞的影响；闭环迭代学习控制可有效消除系统存在的死区与时滞环节对位移跟踪性能的影响，显著提高系统控制精度，可为直驱泵控系统提供了高效的控制策略。
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