基于未知动态估计的液压伺服系统输出反馈控制策略

在现代工业自动化中,液压伺服系统由于其高精度、大功率和良好的运动特性,被广泛应用在各种复杂设备中。然而,实际操作中液压伺服系统往往存在未知动态因素,如执行机构的非线性特性、负载变化或环境不确定性等,这些都会对系统的稳定性和控制性能产生影响。针对这一问题,含执行机构未知动态的液压伺服系统输出反馈控制研究显得尤为重要。 本文由那靖、董宇、丁海港和韩世昌四位作者合作提出了一种创新的控制策略。他们的方法不依赖于传统的函数逼近器或者复杂的反步控制设计,而是通过等价变换将高阶严格的液压伺服系统模型转换为Brunovsky标准型。这种转换简化了控制设计过程,使得控制器的设计更加直观和有效，同时避免了对系统内部状态的直接测量，这对于实际应用中的系统建模难度是一个重大突破。 在控制器设计中，作者引入了性能函数来评估系统的稳态误差、最大超调量和收敛速率，以此确保预设的控制性能。这种性能指标的考虑使得控制器能够在保证系统稳定的同时，兼顾动态响应的快速性和准确性。他们设计的动态估计器只包含一个调节参数，但能够实现指数级的收敛，有效地补偿了系统集总未知动态的影响。 核心亮点是他们提出的输出反馈控制器，它可以直接作用于系统输出，实现对输出信号的精确跟踪控制。这种方法在面对执行机构的动态不确定性时，展现出强大的适应性和鲁棒性。通过数值仿真结果，证实了这个算法的有效性和优越性，证明了在实际应用中能够达到预期的控制效果。 此外，文章还引用了其他相关研究，例如非对称输入饱和下的非仿射不确定系统自抗扰反演控制，以及四旋翼无人机轨迹稳定跟踪控制等，这些研究展示了在不同复杂度和特定场景下控制技术的多样性和发展趋势。 总结来说，本文的研究成果为解决含执行机构未知动态的液压伺服系统提供了新颖的控制策略，对提高这类系统的性能和可靠性具有重要意义，同时也为未来的伺服系统控制理论和实践提供了有价值的新思路。