射流控制電液伺服系統(tǒng)
角巴杜爾*陶菲克
機(jī)械工程系
阿克倫大學(xué)
阿克倫，俄亥俄州

摘要：
一種非線性動(dòng)力學(xué)模型的電液伺服系統(tǒng)開發(fā)。該模型的作用是與實(shí)際閥比較。射影控制算法是用來控制運(yùn)動(dòng)負(fù)荷。通過模擬對(duì)魯棒性的控制算法進(jìn)行了分析。該作品的新穎性是用推導(dǎo)廣泛的模型代表動(dòng)態(tài)。那個(gè)系統(tǒng)的重點(diǎn)是射影控制算法，它可以提供性能接近的極點(diǎn)配置的反饋控制器狀態(tài)與數(shù)量有限的測(cè)量。
導(dǎo)言
電液伺服系統(tǒng)廣泛使用在運(yùn)動(dòng)控制中，如機(jī)器人， 工廠自動(dòng)化。高載荷能力和功率重量比以及固有的自我冷卻性能是主要的吸引人的特點(diǎn)，導(dǎo)致其流行于工業(yè)應(yīng)用。
因?yàn)檫@些系統(tǒng)是各自獨(dú)立的負(fù)載非線性所以系統(tǒng)通常是對(duì)全閉狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)。 Vossoughi和Donath [ 1 ]在伺服閥和執(zhí)行器模型的結(jié)合基礎(chǔ)上簡(jiǎn)化閥芯動(dòng)態(tài)。它們將驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的非線性化并實(shí)施了非線性控制，這是根據(jù)反饋線性化所產(chǎn)生的非線性系統(tǒng)。 Sohl和 Bobrow [ 5 ]源性并實(shí)施了基于李亞普諾夫穩(wěn)定控制器采用非線性模型，并不包括擋板噴嘴動(dòng)力學(xué)但納入準(zhǔn)確的摩擦模型的活塞。 McLain等 [ 2 ]開發(fā)了一種高準(zhǔn)確度和預(yù)測(cè)動(dòng)態(tài)模型的一個(gè)階段暫停閥。他們的模型包括磁滯，飽和度和流動(dòng)壓力分析與設(shè)計(jì)的這一特定閥。Lin和Akers1月13日，確定了大體的擋板噴嘴模型，其中包括非線性擠壓油膜阻尼器。在其早期熱泵系統(tǒng)模型中 [ 6 ]他們納入簡(jiǎn)化電液伺服閥并確定了線性二次型調(diào)節(jié)系統(tǒng)。馬戈利斯和亨寧斯[ 4 ]提供的觀點(diǎn)在“singing and chirping””型不穩(wěn)定使用降階模型，并發(fā)現(xiàn)了流體基礎(chǔ)不穩(wěn)定是取決于構(gòu)型 ，也就是說，它們所依賴該運(yùn)動(dòng)的緩沖。
這項(xiàng)工作他有二個(gè)的貢獻(xiàn)，一是詳細(xì)介紹了一個(gè)全面采用了擋板噴嘴動(dòng)態(tài)的電動(dòng)液壓伺服系統(tǒng)的模型。第二個(gè)目標(biāo)是提供了射影控制算法使用幾個(gè)號(hào)碼測(cè)量結(jié)果，但尚未提供在狀態(tài)反饋控制器中的控制性能比較。 因此，這項(xiàng)工作不同于先前的在控制上面的結(jié)果，由于其大量的建模和創(chuàng)新的控制算法。這份手稿是安排如下。該伺服閥模型及其驗(yàn)證給出了第1和2 。射影控制器及其應(yīng)用的議案控制問題給出了第3節(jié)。
1.伺服閥模型
圖1顯示了電液伺服閥的原理圖。此閥是類似于伺服閥系列34 171 的結(jié)構(gòu)。運(yùn)作簡(jiǎn)單的伺服閥。該力矩電機(jī)旋轉(zhuǎn)電樞和擋板有柔性套管支持。該力所造成的壓力差異移動(dòng)噴嘴閥芯。軸線以彈簧的反饋，建立一個(gè)反饋扭矩的構(gòu)造。作為反饋轉(zhuǎn)矩變成使的扭矩和磁力平衡的力矩， 擋板停在的噴嘴中心。因此，閥芯停在的位置，是所有力平衡的點(diǎn)。因此，最終閥芯的位置是比例電機(jī)電流產(chǎn)生電動(dòng)機(jī)扭矩決定。 在參考圖1并考慮到擋板位置 軸線負(fù)載流量 和回流的 可以表示為