多自由度液压机械臂是一个多输入多输出、强非线性、强耦合的机电液复杂非线性系统,对液压机械臂精确控制是极富挑战的任务。提出一种基于虚拟分解的误差符号积分鲁棒控制方法用于液压机械手系统的高精度跟踪控制。考虑三关节之间的动力学耦合、液压作动器动态和摩擦效应,首先基于虚拟分解建立液压机械手的运动学和动力学数学模型,基于虚拟功率流保证子系统和整个系统的L2和L∞稳定性,设计虚拟控制方法。然后进一步将关节之间的耦合作用融入到鲁棒控制器设计之中,发展出基于虚拟分解的误差符号积分鲁棒控制方法,进一步增强了关节位置跟踪能力。基于Lyapunov理论证明该控制方法可实现位置跟踪误差的渐近收敛。对比仿真结果表明,提出的基于虚拟分解的鲁棒积分控制器具有优异的渐近跟踪性能。

电液伺服系统具有高度非线性,且模型存在大量不确定性,设计的控制器易出现抑制干扰能力差和轨迹跟踪精度低等问题。为此,设计了一种基于自适应的积分鲁棒控制器,用于对重载机械臂的阀控马达进行控制。通过不连续参数映射实现参数自适应,改善参数不确定性。利用误差符号积分项,补偿外干扰的不确定性。仿真结果表明:该控制器具有良好的干扰抑制能力,能显著地提高电液伺服系统的跟踪精度。

航空发动机导叶控制机构液压作动筒在高速、高温、变载荷等条件下发生故障时,会导致液压作动筒工作状态受限,引起系统实际的物理参数发生突变,进一步加剧了系统的参数不确定性以及未建模干扰,从而恶化整个系统的位置跟踪精度,严重时使航空发动机失稳。为提高航空发动机导叶控制机构液压作动筒在故障发生时的控制性能与容错能力,提出了一种积分鲁棒自适应主动容错控制策略。为减小参数不确定性,提出了一种基于参数估计误差与跟踪误差的复合参数自适应律,不仅可以实现参数的快速收敛,还提高了系统的主动容错能力。为消除参数不确定性与抵抗外干扰,利用积分鲁棒反馈思想发展了一种积分鲁棒自适应主动容错控制,进一步增强了液压作动筒的容错能力与位置跟踪能力。基于Lyapunov理论,证明了该主动容错控制策略在外干扰下能实现系统位...