变压力机载液压泵源的自适应控制研究
王世富马俊功王占林
变压力机载液压泵源的自适应控制研究
王世富马俊功王占林
北京航空航天大学,北京,
100083
摘要:基于增广误差稳定性理论,为机载变压力液压泵源系统设计了模型参考自适应系统控制器,减
小了控制系统中因模型软参量取值不准确立难以在线检测而对系统静态性能、动态性能造成的影响,使系
统能够适应软参量,包括液压油综合体和、弹性模量、系统被控高压腔容和、和泄漏系数的数值变化,输出压
力能够稳定、较准确地跟踪给定的参考输入。系统的仿真和实验结果均证明了这一控制方法的有效性。
关键词:液压泵源;系统软参量;增广误差;模型参考自适应系统
中图分类号:
TH137
文章编号:
1004-132X(2007)07
一
0785
一
05
Study
00
Adaptive
Co
otrol
of
Ai
rbome Variable Output
Pr
四田、
e
Hydraulic Power System
Wang Shifu Ma
J ungong Wang Zhanlin
Beihang University
, Beijing, 100083
Abstract: A model reference adaptive system CMRAS) controller was designed for airborne variable pres-
sure hydraulic power system based on augmented error stability theory
, and
the
bad effect of inaccurate sys-
tem parameter evaluation without parameter online measurement on
system'
s steady
or
dynamics performance
was reduced.
The
system is
thus
adapted to the value variance of soft parameters, including comprehensive
bulk elastic modulus
, bulk of system controlled high pressure cavity and leakage coefficient, and the system
output
pressure is able to follow the reference input stably and more accurately.
The
adaptability of the men-
tioned control strategy to the system is verified by the results of associated simulations and experiments.
Key words: hydraulic power system; system soft parameter; augmented error; model reference adaptive
system CMRAS)
O
引言
飞机(特别是军用飞机)向高性能方向的发
展对机载液压系统提出了高压化、大功率的要
求[口,但高压和大功率化带来了系统发热功率大
且散热困难的问题。以往飞机液压系统多采用的
恒压泵源系统,压力设定值是按压力峰值来设定
的,但液压系统负载随飞行状态的不同变化很大,
只在相对短的时段内需要最高压力,其余的大部
分时间只需要低压就足够了,这就意味着低压负
载情况下有很大的能源浪费,为此研制了变压力
泵源系统
[2
-
8J
。变压力泵源系统根据飞机的飞行
状态,实时调节其输出压力。液压系统的各种参
量由于性质不同可分为硬参量和软参量
[91
,获得
这些参量实时数值的途径也不相同:第一类硬参
量(如元件的几何特征量)的值可以预先测量得
到,在系统工作过程中可视为恒定值;第二类硬
参量值(如液压泵出口压力)在系统工作中可以
通过传感元件直接或间接地实时检测到。软参量
值在系统工作中有比较大范围的变化,且不便通
过检测得到其准确数值,在仿真研究和实时控制
律设计中如把这些参量值视为恒定值,则会在很
大程度上影响仿真结果的可信度,或直接影响控
收稿日期
:2006-02-21
制系统的动静态特性。因此,如何解决软参量取
值不准确所带来的问题,是研究变压力泵源系统
的仿真和控制不能回避的问题。
l
变压力泵源系统及其模型
本文的研究对象是变压力液压泵源系统,系统
的被控对象是变压力液压泵口
0]
,压力控制外环与
位移控制内环共同构成系统的控制作用。图
1
所
示为变压力泵源系统结构。该系统的压力参考输
入
U
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与输出压力(液压泵的排油压力
)ρ
的反馈信
华↓
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p
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计算机
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CL(Ts+
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图
1
变压力泵源系统的结构
号的比较,得到压力误差信号马,其中,的由压力
传感器
H
p
检测得到。液压泵的排量由伺服阀控制
的斜盘变量机构来调节,其中变量活塞的位移
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p
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