Positionsregelung eines elektro-hydraulischen Aktuatorsystems mit Störungskompensation

ZUSAMMENFASSUNG In diesem Papier wird ein neuer Ausgangsregelungscontroller auf der Grundlage eines globalen schnellen terminalen Gleitmodus mit Störungsablehnung vorgeschlagen, um eine genaue Positionsverfolgungskontrolle für das elektro-hydraulische Zylindersystem zu erreichen. Das typische mathematische Modell des asymmetrischen Zylinders elektro-hydraulischen Systems wird in Brunovsky-Form etabliert. Anschließend wird ein Hochordnungs-Gleitmodus-Beobachter entworfen, um die Systemzustände nur mit dem verfügbaren Verschiebungssignal zu schätzen, und ein nichtlinearer Störungsbeobachter wird eingeführt, um lumpierte Störungen, einschließlich externer Störungen, Modellierungsfehler und Parameterunsicherheiten, zu schätzen und zu kompensieren. Darüber hinaus wird eine globale schnelle terminale Gleitmodus-Regelmethode vorgeschlagen, um die Konvergenzgeschwindigkeit des Systems und die Genauigkeit der Positionsverfolgung zu verbessern, deren Stabilität durch die Lyapunov-Theorie bewiesen wird. Darüber hinaus werden Simulationen durchgeführt, um die Schätzleistungen des entworfenen Zustandsbeobachters und Störungsbeobachters zu überprüfen, und die Schätzgenauigkeit des Störungsbeobachters erreicht 82,71 %. Schließlich wird ein Testaufbau für asymmetrische Zylinder konstruiert, und die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass die Verfolgungsgenauigkeit der sinusförmigen Bewegung mit einer Amplitude von 100 mm und der sprungartigen Bewegung mit einer Amplitude von 20 mm 97,2 % bzw. 93,9 % im Vergleich zum Gesamtschlag der Bewegung erreichen kann, was die Überlegenheit des entworfenen Ausgangsregelungscontrollers zeigt.