某高压大流量气动阀采用两级控制方式,先导级为高压电-气伺服阀,功率级为大流量气控滑阀,功率级滑阀阀芯位置控制性能受气源压力变化影响较大,要解决气源压力变化对功率级阀芯位置稳态控制性能的非线性影响,为此建立了阀芯动态数学模型,设计了基于反馈线性化方法的控制策略,对其控制特性进行了仿真研究。仿真结果表明,该控制方法减小了气源压力变化对阀芯位置稳态控制性能的影响,使不同气源压力对应响应时间及超调量一致性较高,稳态控制精度较高,为进一步研究高压大流量气动阀奠定了良好的基础。

变量泵控制变量马达系统是一个双输入单输出耦合本质非线性系统,常规控制方法很难取得满意的控制效果.针对变量泵控制变量马达系统非线性和不可解耦的特点,提出基于线性化理论的变量泵变量马达Bang-Bang控制算法.首先建立变量泵控制变量马达系统数学模型,模型存在包括输出变量在内的相乘非线性,然后运用反馈线性化理论将非线性数学模型线性化,最后提出新的Bang-Bang控制算法实现变量马达的快速控制.仿真研究表明该算法可以实现系统快速控制,效果优于目前常规控制方法,而且算法对马达转速和负载变化都具有较强的鲁棒性.

变量泵控制变量马达系统的速度调节过程相当于变量泵控制定量马达或定量泵控制变量马达,存在系统溢流损失大、调节速度慢和没有发挥系统潜能等缺点.为了克服这些不足,提出基于反馈线性化理论的变量泵变量马达系统变结构控制算法.建立变量泵控制变量马达系统数学模型,并针对系统的相乘非线性,运用精确反馈线性化理论将其线性化;根据该闭式液压系统双变量调速的特点,利用变量马达期望转速和马达排量计算变量泵排量;运用变结构算法进行变量马达转速控制,并进行算法的Lyapunov稳定性证明.仿真表明,基于本控制策略可有效地提高系统的响应速度、减小超调量,而且算法具有较强的鲁棒性.

船载自稳平台在深海区恶劣环境中易受负载力扰动和传感器噪声干扰,文章基于反馈线性化提出一种非奇异终端滑模控制器,并利用正切sigmoid函数和终端吸引子函数设计跟踪微分器以减少噪声干扰,最后利用MATLAB/Simulink开展S175型集装箱船模型在5级海况下的自稳控制仿真分析。研究发现,提出的控制策略可显著提高液压控制系统的精度和鲁棒性,能有效抑制传感器噪声和负载力扰动对液压位置追踪精度的影响,并且可以无抖振地跟踪船舶运动补偿工况下的复杂控制信号,对研发高精度船载液压自稳平台控制系统提供参考。

针对使用PID方法对阀控非对称液压缸位置控制中出现的超调问题,以及传统非线性模型预测控制优化求解计算时间较长的问题,提出了一种基于状态反馈线性化的阀控非对称缸模型预测控制方案。首先建立了阀控系统状态空间模型,运用微分几何理论讨论系统可反馈线性化的充要条件,并将非线性系统映射为新坐标空间内的线性系统模型;设计了反馈线性化模型预测控制器(Feedback Linearization Model Predictive Controller,FLMPC),讨论了线性系统下的约束问题,其中由于系统

针对液压系统的强非线性、参数时变特性,提出一种基于误差预处理的反馈线性化自适应控制器。采用RBF神经网络对液压系统进行辨识与建模;为了实现快速高精度的位置输出,对误差进行预处理,调节误差增益,使其增益能够随误差变化而变化,实现:小误差时大增益,加快响应速度,提高控制精度;大误差时小增益,防止系统超调。基于误差预处理,利用反馈线性化方法,设计了控制器及自适应律。仿真结果表明:在反馈线性化结合误差预处理的作用下,系统的响应速度及控制精度均优于反馈线性化控制。

研究出口节流调速系统的动静态性能,建立较精确的阀控缸数学模型,考虑节流闽流量存在非线性因素,分析阶跃负载对液压缸运动速度稳定性的影响,并建立出口节流调速系统的非线性数学模型.采用微分几何理论对系统进行精确反馈线性化,并通过与常规泰勒展开线性化系统模型及试验结果进行比较.结果表明,精确反馈线性化方法所建系统模型更接近实际,可用于分析出口节流调速系统的动静态性能.

本文建立了比例流量阀控单自由度气动位置伺服系统的数学模型，并对此模型进行直接反馈线性化，得到一个伪线性系统，而后对此模型设计状态反馈控制器，并进行极点配置，理论分析和仿真结果表明了反馈线性化算法和状态反馈是有效的。

应用于火炮反后坐装置中的磁流变阻尼器可代替制退机提供后坐阻力。为得到理想的后坐阻力动态特性，要求其阻尼力控制系统响应快速，以实现阻尼力的输出跟踪控制。对所设计长行程磁流变阻尼器进行了冲击试验，测试其输出阻力的动态响应时间。由于试验结果并不理想，因此利用非线性逆系统方法对磁流变阻尼器跟踪控制系统进行了设计校正。最后，对校正后的磁流变阻尼器控制系统及后坐阻力动态特性进行了仿真分析，结果表明，改进设计后的磁流变阻尼器控制系统具有良好的跟踪性能，后坐阻力动态特性令人满意。

针对电液位置伺服系统存在强非线性和外界干扰不确定性的问题提出将反馈线性化与滑模控制相结合的鲁棒反馈线性化控制策略.建立了电液位置伺服系统非线性模型利用反馈线性化技术将其精确线性化利用滑模控制来补偿其外界干扰不确定性同时采用最优控制理论设计了切换函数并引人模糊控制设计了自适应指数趋近律.以时变负载力扰动为例对系统性能进行了研究仿真结果表明：该方法有效提高系统鲁棒性、加快响应速度和削弱了抖振.