电液伺服系统模糊切换控制：力与位置的平滑过渡

"电液伺服系统位置和力模糊切换控制方法是解决电液伺服系统在力控和位控切换时产生跳变问题的一种创新方法。该文由高炳微、邵俊鹏和韩桂华在2014年发表于《电机与控制学报》上，属于工程技术领域的学术论文。研究中，作者对电液伺服力-位置综合系统进行了深入的理论分析，构建了位置控制系统和力控制系统的数学模型。" 正文: 在电液伺服系统中，位置控制和力控制是两种常见的控制模式。位置控制关注的是系统输出的位置精度，而力控制则是为了实现与外部环境的交互，确保系统能够按照设定的力进行工作。由于两者在控制目标和参数上的差异，当系统需要在两者之间切换时，往往会导致动态性能的突然变化，即跳变，这可能引起系统的不稳定和精度下降。 为了解决这个问题，该研究提出了一种基于修正因子的模糊切换控制策略。在接触受力物体时，系统转为力控制，利用模糊控制算法来精确调整和控制液压缸施加的力。模糊控制能够处理非线性和不确定性，通过模糊推理系统来动态调整控制参数，从而适应不同的力控制场景。而在液压缸与受力物体脱离后，系统切换回PID（比例-积分-微分）位置控制，以保持液压缸的位置稳定。PID控制器以其结构简单、稳定性好而广泛应用于各种控制系统中。 关键在于，采用基于修正因子的模糊切换控制方法，可以在位置控制和力控制之间平滑过渡，有效地减弱了切换时产生的抖动和跳变。这种修正因子能够动态调整模糊切换控制策略，使得系统在两种控制模式间的切换更加平稳，提高了系统的整体性能和稳定性。 通过电液伺服系统综合实验台的实际测试，验证了该模糊切换控制方法的有效性。实验结果显示，这种方法显著减少了切换过程中的动态响应失真，实现了力控制与位置控制间的无缝过渡，为电液伺服系统的应用提供了更优的控制方案。 总结起来，这篇论文提出的模糊切换控制技术为电液伺服系统在复杂工作环境下的动态性能优化提供了新的思路，对于提高系统在力控和位控切换时的稳定性和精度具有重要的理论与实践意义。其研究成果可以广泛应用于机器人、自动化设备以及航空航天等领域的电液伺服系统设计中。