电液力伺服系统控制策略：力变化率前馈与反馈复合仿真研究

本文主要探讨了电液力伺服系统控制策略在实际应用中的优化方法，以上海海事大学《高数》历年期末考试试卷中的问题为例，具体聚焦于控制理论在伺服系统中的应用。首先，作者提到在式（7）中，通过两边求导得到负载力变化率与系统参数之间的关系（公式8），这个过程涉及微分方程的处理，可能涉及到偏微分方程或者动态系统的分析。 在控制策略上，提出了一种力的变化率前馈（Force Rate Feedback, FRF）和力反馈（Force Feedback, FF）的复合控制策略。力的变化率前馈是通过对负载力变化率的实时测量和计算，预测未来负载需求，从而提前调整系统响应，提高系统的动态性能。公式（9）给出了这种前馈量计算模型，其中包含了系统的静态和动态特性（如增益k、时间常数cs等）以及期望的负载变化率r。 为了实现两种控制方式的无扰切换，即在力反馈输出为零时，仅依靠力的变化率前馈控制，文章引用了公式（11），其中前馈系数K 与伺服阀控制信号的最大值有关。通过合理设计力的变化率和力曲线，可以确保控制系统的平稳过渡，避免了切换过程中的干扰。 论文的关键点在于通过AMESim和Simulink这两个强大的仿真工具，构建了电液力伺服系统的联合仿真模型。这允许研究人员在虚拟环境中测试和优化控制策略，验证其理论推导（如公式9和11的适用性）。通过仿真研究，论文作者证明了力的变化率前馈和力反馈复合控制策略的有效性，强调了这种方法在实现力精确跟踪控制方面的优势。 关键词包括AMESim/Simulink、电液力伺服系统、力的变化率前馈和复合控制，这些都是本研究的核心概念。此外，论文还引用了中图分类号TP391，表明这是与自动化、控制系统相关的研究。 这篇文章深入探讨了如何利用数学工具（如微积分）和仿真技术（AMESim和Simulink）来优化伺服系统的控制性能，特别关注了力的变化率前馈这一新型控制策略在动态负载条件下的应用及其有效性验证。这对于实际工程中的伺服系统设计和优化具有重要的实践指导意义。