电液伺服系统存在高度非线性及参数时变等问题,同时由于其多学科性质导致精确模型的建立比较困难。针对电液伺服系统非线性位置控制问题,采用基于非线性系统的李雅普诺夫理论的控制器实现电液伺服系统的有效控制,并对控制效果进行仿真验证。构造了伺服阀以及液压执行器的动力学方程,建立电液伺服系统简化数学模型。基于非线性系统的李雅普诺夫理论,利用积分反演法设计了电液伺服系统控制器。采用MATLAB软件对电液伺服系统进行仿真,并与传统PID控制器的计算结果进行对比和分析。仿真结果显示:采用所设计的控制器,电液伺服系统对阶跃和正弦信号的跟踪性能较优,所需控制电压减少50%左右,跟踪误差也大大减少。

高频响比例阀控制器采用先进非线性控制算法可以有效提升其控制性能,但是由于高频响比例阀中无速度和加速度测量值,无法满足全状态反馈的严格条件。该文研究一种扩展的干扰观测器,并基于此设计了非线性级联控制器。研究的扩展干扰观测器由非线性级联控制器的估计误差和虚拟输入差异共同驱动,并采用李雅普诺夫理论证明了整个闭环系统的稳定性,实验结果表明,相比于其他常见控制策略,该控制器具有更好的性能。