JP7448692B2 - Low complexity control method for asymmetric servohydraulic position tracking system - Google Patents
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Description
本発明は、サーボ油圧位置制御の分野に関し、特に非対称サーボ油圧位置追跡システムのための低複雑度制御方法に関する。 The present invention relates to the field of servohydraulic position control, and in particular to a low complexity control method for an asymmetric servohydraulic position tracking system.
サーボ油圧システムは、負荷効率に優れ、電力比が小さく、応答速度が速いなどの利点を有するため、現代工業で広く応用されている(例えば、アクティブサスペンションシステム、油圧ショベル、マニピュレータ)。サーボ油圧システムは、二重出力ロッドの対称油圧アクチュエータ機構と単一出力ロッドの非対称油圧アクチュエータ機構との2種の油圧アクチュエータ機構を含む。アクティブサスペンション制御の研究では、2つのオイルキャビティの面積が等しいと見なされることが多く、対称油圧アクチュエータ機構が使用されている。非対称サーボ油圧システムについて、ピストンロッドが存在するため、油圧シリンダのロッドキャビティとロッドレスキャビティとの有効面積が等しくなくなり、同じ性能を実現できる対称油圧アクチュエータ機構は、常に非対称油圧アクチュエータ機構よりも体積が大きく、一般的に少数の特別な場合に応用されており、工業で広く応用されているのは非対称油圧アクチュエータ機構である。従って、空間が大きく制限されている車両サスペンションシステムに対称油圧アクチュエータ機構を配置することは不合理である。 Servo-hydraulic systems have advantages such as high load efficiency, low power ratio, and fast response speed, so they are widely applied in modern industry (for example, active suspension systems, hydraulic excavators, manipulators). The servo-hydraulic system includes two types of hydraulic actuator mechanisms: a dual output rod symmetric hydraulic actuator mechanism and a single output rod asymmetric hydraulic actuator mechanism. In active suspension control research, the areas of the two oil cavities are often assumed to be equal and a symmetrical hydraulic actuator mechanism is used. For asymmetric servo-hydraulic systems, due to the presence of the piston rod, the effective areas of the rod cavity and rodless cavity of the hydraulic cylinder are no longer equal, and a symmetric hydraulic actuator mechanism that can achieve the same performance will always have a smaller volume than an asymmetric hydraulic actuator mechanism. Large, generally applied in a small number of special cases, and widely used in industry are asymmetric hydraulic actuator mechanisms. Therefore, it is unreasonable to place a symmetrical hydraulic actuator mechanism in a vehicle suspension system where space is severely limited.
しかしながら、非対称サーボ油圧システムは、1つの複雑な非線形システムであり、同時に、負荷変化、パラメータの不確実性及び未知の非線形などの様々な不確実性に関し、モデルの確立及びコントローラの設計が困難になり、複雑になり、従って、非対称サーボ油圧システムについて、高精度の位置制御は大きな課題に直面している。パラメータの不確実性は、主に漏れ係数、油膜粘度及び粘性摩擦係数を含み、未知の非線形は、主にスプールの不感帯及び外乱を含み、これらの要因は、高性能コントローラの開発を妨げている。位置追跡システムの操作性能を満たすために、ニューラルネットワーク適応、ファジー論理制御、ロバスト適応制御、バックステッピング適応制御などの多くの制御技術が過去10年間に開発されている。これらの制御方式では、適応制御は、そのオンライン学習能力により、パラメータの不確実性の問題を処理でき、ロバスト適応制御は、未知の外乱の問題を処理できる。上記適応制御に基づくアルゴリズムは、良好なシミュレーション結果を取得できるが、1つの重要な問題としては、これらのアルゴリズムは計算負荷が高く、収束に達するまでに長い時間がかかるため、油圧システムでは、適応に基づく上記制御アルゴリズムを応用することは困難である。また、サーボ油圧システムの既存の制御方法のほとんどは、バックステッピング制御に基づいて開発されている。周知のように、高次システムのバックステッピング設計プロセスで、仮想制御関数の導出が繰り返されるため、計算爆発の問題が発生する。従って、設計のシステムへの依存性が低く、計算負荷が低く、関数近似機能がない新規の制御ポリシーを見つける必要がある。 However, the asymmetric servo-hydraulic system is a complex nonlinear system, and at the same time, it is difficult to establish the model and design the controller regarding various uncertainties such as load changes, parameter uncertainties and unknown nonlinearities. Therefore, for asymmetric servo-hydraulic systems, high-precision position control faces great challenges. The parameter uncertainties mainly include the leakage coefficient, oil film viscosity and viscous friction coefficient, and the unknown nonlinearities mainly include the spool dead zone and disturbance, and these factors are hindering the development of high-performance controllers. . To meet the operational performance of position tracking systems, many control techniques have been developed in the past decade, such as neural network adaptation, fuzzy logic control, robust adaptive control, and backstepping adaptive control. In these control schemes, adaptive control can handle the problem of parameter uncertainty due to its online learning ability, and robust adaptive control can handle the problem of unknown disturbance. Although the algorithms based on adaptive control described above can obtain good simulation results, one important issue is that these algorithms are computationally intensive and take a long time to reach convergence. It is difficult to apply the above control algorithm based on . Additionally, most of the existing control methods for servo-hydraulic systems are developed based on backstepping control. As is well known, in the backstepping design process of high-order systems, the derivation of virtual control functions is repeated, resulting in the problem of computational explosion. Therefore, there is a need to find a new control policy that is less dependent on the design system, has a lower computational load, and does not have function approximation capabilities.
また、サーボ油圧位置追跡システムでは、実際の応用観点から見ると、上記方法で潜在的に悪い過渡応答が存在する(オーバーシュートが大きすぎ、収束が遅い)場合、追跡性能が低下し、危険が発生し、ひいてはハードウェアを損傷する可能性がある。Bechlioulis CP、Rovithakis GAらは、最初に、追跡誤差の過渡性能を確保できる新規のコントローラ設計方法を提案している。該方法は、指定された性能関数を導入することにより、追跡誤差の過渡と定常状態との性能を指定し、誤差変換を導入することにより、元の制限のあるシステムを無制限のシステムと同等する。この思想は、さらに高次の非線形フォールトトレラント制御システム、油圧サーボシステム、サスペンションシステムに応用されている。しかしながら、指定された性能関数を使用する上記文献では、制御方案は、いずれも適応制御方式と組み合わせてシステムにおける未知の動力学問題を処理する。 In addition, in the servo-hydraulic position tracking system, from the practical application point of view, if there is a potentially bad transient response (overshoot too large and slow convergence) in the above method, the tracking performance will be degraded and there will be danger. may occur and potentially damage the hardware. Bechlioulis CP, Rovitthakis GA, et al. first proposed a novel controller design method that can ensure transient performance of tracking errors. The method specifies the transient and steady-state performance of the tracking error by introducing a specified performance function and makes the original bounded system equivalent to an unbounded system by introducing an error transformation. . This idea has been applied to higher-order nonlinear fault-tolerant control systems, servohydraulic systems, and suspension systems. However, the control schemes in the above literature using specified performance functions are all combined with adaptive control schemes to handle unknown dynamics problems in the system.
以上より、サーボ油圧システム及びその位置制御方法には以下の欠陥が存在し、一つ目は、単一出力ロッドの非線形サーボ油圧システムは、典型的な複雑な非線形システムであり、負荷変化、パラメータの不確実性及び未知の非線形などの問題に関するため、理論モデルの確立と実際のシステムとの間に大きなギャップがあり、コントローラの設計が困難になり、複雑になり、二つ目は、現在存在するサーボ油圧位置制御方式のほとんどは、バックステッピング制御適応に基づいて開発されているが、これらの制御方式のモデルへの依存性が高く、そして、高次システムのバックステッピング設計プロセスで、計算量が大きく、不確実性パラメータのオンライン学習が、実際の試験中のリアルタイム制御に不利であり、三つ目は、実際の応用観点から見ると、サーボ油圧位置追跡システムでは、潜在的に悪い過渡応答が存在する(オーバーシュートが大きすぎ、収束が遅い)場合、追跡性能が低下し、危険が発生し、ひいてはハードウェアを損傷する可能性がある。 From the above, there are the following deficiencies in the servo-hydraulic system and its position control method. The first is that the single-output rod nonlinear servo-hydraulic system is a typical complex nonlinear system, and the load change, parameter Due to issues such as uncertainty and unknown nonlinearity, there is a large gap between the establishment of a theoretical model and the actual system, making controller design difficult and complex. Most of the servo-hydraulic position control methods have been developed based on backstepping control adaptation, but these control methods are highly dependent on models, and the backstepping design process of high-order systems requires a large amount of calculation. Thirdly, from the practical application point of view, the online learning of parameters has large uncertainties, which is disadvantageous to real-time control during actual testing, and the third is that the servo-hydraulic position tracking system has a potentially bad transient response. If there is (too much overshoot, slow convergence), the tracking performance will be degraded, creating a hazard and potentially damaging the hardware.
従来技術に存在する課題に基づき、本発明は、単一出力ロッドのサーボ油圧システムのモデルを確立するステップS1と、単一出力ロッドのサーボ油圧システムのモデルに基づいて、低複雑度制御ポリシーを用いて単一出力ロッドのサーボ油圧システムのコントローラを設計するステップS2と、単一出力ロッドのサーボ油圧システムのコントローラ及び単一出力ロッドのサーボ油圧システムのモデルに基づいて、単一出力ロッドのサーボ油圧システムの安定性を証明するステップS3と、を含む非対称サーボ油圧位置追跡システムのための低複雑度制御方法を開示している。 Based on the problems existing in the prior art, the present invention provides a step S1 of establishing a model of a single output rod servo-hydraulic system and a low complexity control policy based on the model of the single output rod servo-hydraulic system. step S2 of designing a controller for a single output rod servo hydraulic system using a single output rod servo hydraulic system controller and a single output rod servo hydraulic system based on the model A low complexity control method for an asymmetric servo-hydraulic position tracking system is disclosed, comprising step S3 of verifying the stability of the hydraulic system.
さらに、単一出力ロッドのサーボ油圧システムのモデルを確立する前記プロセスは以下の通り、
ニュートンの第2法則に基づいて油圧シリンダの動力学モデルを確立し、
3ポジション5ポートサーボバルブを用い、負荷圧力の動力学は下記式で表され、
ただし、
Psは油圧システムの給油圧力であり、Prは油圧システムの油戻し圧力であり、Cdはオリフィスの流量係数であり、wはスライドバルブの面積勾配であり、ρはオイルの密度であり、xvはサーボバルブのスプールである。)
電圧又は電流入力uによりサーボバルブのスプールの変位xvを制御して、さらに必要な対応する力を取得し、サーボバルブの動的特性は以下のように示され、
未知の不感帯があるスプールの変位Γ(xv)を考慮すると、その式は
(パラメータmrとmlとは不感帯特性曲線の左右の傾きを表し、パラメータbrとblとは入力非線形のブレークポイントを表す。)
スプールの不感帯はΓ(xv)=m(t)xv+d(t)で表され、m(t)、d(t)の式は以下のように示され、
状態変数を
Established a dynamic model of a hydraulic cylinder based on Newton's second law,
Using a 3-position 5-port servo valve, the dynamics of the load pressure is expressed by the following formula:
however,
P s is the oil supply pressure of the hydraulic system, P r is the oil return pressure of the hydraulic system, C d is the flow coefficient of the orifice, w is the area slope of the slide valve, and ρ is the density of the oil. , x v is the spool of the servo valve. )
Controlling the displacement x v of the spool of the servovalve by the voltage or current input u to further obtain the required corresponding force, the dynamic characteristics of the servovalve are shown as follows:
Considering the displacement Γ(x v ) of the spool with an unknown dead zone, the formula is
(The parameters m r and m l represent the left and right slopes of the dead zone characteristic curve, and the parameters b r and b l represent the break points of the input nonlinearity.)
The dead zone of the spool is expressed as Γ( xv )=m(t) xv +d(t), and the formulas of m(t) and d(t) are shown as below,
state variables
さらに、単一出力ロッドのサーボ油圧システムのモデルに基づいて、低複雑度制御ポリシーを用いて単一出力ロッドのサーボ油圧システムのコントローラを設計する前記プロセスは以下の通り、
誤差変数を定義し、
z1=x1-xr,z2=x2-α1,z3=F-α2,z4=x5-α3(17)
(ただし、α1、α2、α3は仮想制御量であり、x1rは油圧位置追跡システムの指令信号であり、F(F=A1x3-A2x4)はアクチュエータにより出力される主動力であり、z1は位置追跡誤差であり、zi,i=2…4は制御誤差である。)
4つの正の滑らかな減少関数
以下の仮想コントローラを選択し、
Define the error variable,
z 1 = x 1 - x r , z 2 = x 2 - α 1 , z 3 = F-α 2 , z 4 = x 5 - α 3 (17)
(However, α 1 , α 2 , α 3 are virtual control variables, x 1r is the command signal of the hydraulic position tracking system, and F (F = A 1 x 3 - A 2 x 4 ) is the output signal of the actuator. z 1 is the position tracking error, and z i , i=2...4 are the control errors.)
4 positive smooth decreasing functions
Select the virtual controller below and
さらに、単一出力ロッドのサーボ油圧システムのコントローラ及び単一出力ロッドのサーボ油圧システムのモデルに基づいて、単一出力ロッドのサーボ油圧システムの安定性を証明する前記プロセスは以下の通り、S3-1:初期値定理を用い、正規化誤差ベクトルが期間t∈[0,τmax)にある場合、空でない開集合Ωζに最大解があることを証明し、S3-2:正規化誤差ベクトルが期間t∈[0,τmax)にあり、空でない開集合Ωζに最大解がある場合、仮想コントローラ及びサーボ油圧システムのコントローラは、t∈[0,τmax)に対して閉ループ信号が有界であることを確保でき、S3-3:初期値の提案を用いて、S3-2におけるτmax=+∞の場合、すべての閉ループ信号が有界であることが依然として正確であることを証明する。 Furthermore, based on the controller of the single output rod servo hydraulic system and the model of the single output rod servo hydraulic system, the process of proving the stability of the single output rod servo hydraulic system is as follows: S3- 1: Using the initial value theorem, prove that if the normalized error vector is in the period t∈[0, τ max ), there is a maximum solution in the non-empty open set Ω ζ , and S3-2: The normalized error vector is in the period t∈[0,τ max ) and there is a maximum solution in the non-empty open set Ω ζ S3-3: Using the initial value proposal, if τ max = +∞ in S3-2, it is still accurate that all closed-loop signals are bounded. prove
さらに、初期値定理を用い、正規化誤差ベクトルが期間t∈[0,τmax)にある場合、空でない開集合Ωζに最大解があることを証明する前記ステップにおいては、空でない開集合Ωζは、性能関数ρiを選択する場合、
さらに、正規化誤差ベクトルが期間t∈[0,τmax)にあり、空でない開集合Ωζに最大解がある場合、仮想コントローラ及びサーボ油圧システムのコントローラは、t∈[0,τmax)に対して閉ループ信号が有界であることを確保できる前記プロセスは以下の通り、
S3-2-1:式(18)に基づいて
さらに、
(31)と(32)とから、
リアプノフ関数
(33)と(34)とは、不等式補助定理の形態を満たし、不等式補助定理から分かるように、a1が有界であり、すなわち∃A1>0であり、|a1|<A1、0<Δ1(t)<rM1k1となるため、
S3-2-2:式(18)に基づいて
さらに、
(36)と(37)とから、
リアプノフ関数
(38)と(39)とは、不等式補助定理の形態を満たし、不等式補助定理から分かるように、a2が有界であり、すなわち∃A1>0であり、|a2|<A2、
S3-2-3:式(18)に基づいて
式(10)、(24)、(11)及び(21)を(40)に代入して、
サーボ油圧システムアクチュエータの安全な動作に鑑みて、安全マージンが残され、すなわち、物理的構造に基づいて、油圧シリンダが中央位置の付近に最大12センチだけ上下に変動でき、指令信号の振幅が10センチ以下であり、h1、h2、h3が有界であることを確保し、すなわち、それぞれ3つの正数
(41)と(42)とから、
リアプノフ関数
(43)と(44)とは、不等式補助定理の形態を満たし、不等式補助定理から分かるように、a3が有界であり、すなわち∃A3>0であり、|a3|<A3、
S3-2-4:式(18)に基づいて
さらに、
(46)と(47)とから、
リアプノフ関数
(48)と(49)とは、不等式補助定理の形態を満たし、不等式補助定理から分かるように、a4が有界であり、すなわち∃A4>0であり、|a4|<A4、
S3-2-1: Based on formula (18)
moreover,
From (31) and (32),
Lyapunov function
(33) and (34) satisfy the form of the inequality lemma, and as can be seen from the inequality lemma, a 1 is bounded, that is, ∃A 1 >0, and |a 1 |<A 1 , 0<Δ 1 (t)<r M1 k 1 , so
S3-2-2: Based on formula (18)
moreover,
From (36) and (37),
Lyapunov function
(38) and (39) satisfy the form of the inequality lemma, and as can be seen from the inequality lemma, a 2 is bounded, that is, ∃A 1 >0, and |a 2 |<A 2 ,
S3-2-3: Based on formula (18)
Substituting equations (10), (24), (11) and (21) into (40),
In view of the safe operation of the servo-hydraulic system actuators, a safety margin is left, i.e., based on the physical structure, the hydraulic cylinder can move up and down by a maximum of 12 cm around the center position, and the amplitude of the command signal is 10 cm. centimeter or less and ensure that h 1 , h 2 , h 3 are bounded, i.e. each of 3 positive numbers
From (41) and (42),
Lyapunov function
(43) and (44) satisfy the form of the inequality lemma, and as can be seen from the inequality lemma, a 3 is bounded, that is, ∃A3>0, and |a3|<A3,
S3-2-4: Based on formula (18)
moreover,
From (46) and (47),
Lyapunov function
(48) and (49) satisfy the form of the inequality lemma, and as can be seen from the inequality lemma, a 4 is bounded, that is, ∃A 4 >0, and |a 4 |<A 4 ,
さらに、前記不等式補助定理の式は、
aが有界であり(すなわち∃A>0,|a|<A)、
a is bounded (i.e. ∃A>0, |a|<A),
さらに、初期値の提案を用いて、S3-2におけるτmax=+∞の場合、すべての閉ループ信号が有界であることが依然として正確であることを証明する前記プロセスは以下の通り、
上記技術的解決手段が用いられるため、本発明に係る非対称サーボ油圧位置追跡システムのための低複雑度制御方法は、油圧システムに存在する様々な不確実性問題(例えば、未知の摩擦効果、パラメータの不確実性及び負荷変化)及び未知の非線形問題(例えば、スプールの不感帯、外乱)を解決でき、コントローラの設計は、正確な数学的モデルに依存せず、測定可能な状態信号のみが必要であり、制御率の計算は、バックステッピング適応に基づいて開発された既存のアルゴリズムと比較して、計算プロセスが簡単であり、計算量が少なく、リアルタイム制御が容易であり、工学的実現が容易であり、本発明は、追跡誤差の収束速度と定常状態の精度とを確保でき、最後に、実験結果によると、従来のpid制御方法と比較して、本発明の位置追跡効果は、定常状態の精度が高くなり、追跡変位の位相遅れ程度が小さくなることが証明されている。所望の軌跡信号の周波数が向上する場合、pidアルゴリズムの制御により得られた実際の追跡変位の位相遅れ程度が大きいほど、振幅が大幅に減衰され、変位追跡誤差が大きくなるが、本発明の制御アルゴリズムは、所望の軌跡信号の周波数が向上する場合、得られた実際の制御変位の遅れ程度が基本的に変化せず、追跡誤差が常に指定された境界内で収束し、振幅が基本的に減衰されない。所望の信号の周波数が変化せず、振幅が大きくなる場合、pidアルゴリズムの変位追跡誤差が大きくなるが、本発明の制御アルゴリズムは、依然として追跡誤差が指定された境界内で収束することを確保でき、位相遅れ程度が小さく、振幅が基本的に減衰されない。 Because the above technical solution is used, the low complexity control method for the asymmetric servo-hydraulic position tracking system according to the present invention can solve various uncertainty problems existing in the hydraulic system, such as unknown friction effects, parameter (uncertainties and load changes) and unknown nonlinear problems (e.g. spool deadbands, disturbances), the controller design does not rely on precise mathematical models and only requires measurable state signals. Compared with existing algorithms developed based on backstepping adaptation, the calculation process is simpler, the amount of calculation is lower, the real-time control is easier, and the engineering realization is easier. Therefore, the present invention can ensure the tracking error convergence speed and steady-state accuracy.Finally, according to the experimental results, compared with the traditional PID control method, the position tracking effect of the present invention can ensure the steady-state accuracy. It has been proven that the accuracy is increased and the degree of phase delay in tracking displacement is reduced. When the frequency of the desired trajectory signal increases, the larger the phase delay of the actual tracking displacement obtained by controlling the PID algorithm, the more the amplitude is attenuated and the displacement tracking error becomes larger; however, the control of the present invention The algorithm shows that if the frequency of the desired trajectory signal increases, the degree of delay of the obtained actual control displacement basically does not change, the tracking error always converges within the specified bounds, and the amplitude basically increases. Not attenuated. If the frequency of the desired signal does not change and the amplitude increases, the displacement tracking error of the PID algorithm will increase, but the control algorithm of the present invention can still ensure that the tracking error converges within the specified bounds. , the degree of phase delay is small and the amplitude is basically not attenuated.
本願の実施例又は従来技術における技術的解決手段をより明確に説明するために、以下、実施例又は従来技術の説明で使用される必要がある図面を簡単に説明し、明らかに、以下に説明される図面は、本願に記載のいくつかの実施例に過ぎず、当業者であれば、創造的な労働を必要とせずに、これらの図面に基づいて他の図面を取得することができる。 In order to more clearly explain the technical solutions in the embodiments of the present application or the prior art, the drawings that need to be used in the embodiments or the description of the prior art will be briefly described below, and clearly described below. The drawings shown are only some examples described in this application, and a person skilled in the art can obtain other drawings based on these drawings without any creative effort.
本発明の技術的解決手段及び利点をより明確にするために、以下、本発明の実施例における図面を参照しながら、本発明の実施例における技術的解決手段を明確、完全に説明する。 In order to make the technical solutions and advantages of the present invention more clear, the technical solutions in the embodiments of the present invention will be clearly and completely explained below with reference to the drawings in the embodiments of the present invention.
以下、図面を参照しながら、本発明の具体的な実施形態をさらに説明する。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be further described with reference to the drawings.
図1は本発明に係る非対称サーボ油圧位置追跡システムのための低複雑度制御方法のフローチャートであり、非対称サーボ油圧位置追跡システムのための低複雑度制御方法は、単一出力ロッドのサーボ油圧システムのモデルを確立するステップS1と、単一出力ロッドのサーボ油圧システムのモデルに基づいて、低複雑度制御ポリシーを用いて単一出力ロッドのサーボ油圧システムのコントローラを設計するステップS2と、単一出力ロッドのサーボ油圧システムのコントローラ及び単一出力ロッドのサーボ油圧システムのモデルに基づいて、単一出力ロッドのサーボ油圧システムの安定性を証明するステップS3と、を含み、図2は単一出力ロッドのサーボ油圧システムのモデルのブロック図である。 FIG. 1 is a flowchart of a low-complexity control method for an asymmetric servo-hydraulic position tracking system according to the present invention, the low-complexity control method for an asymmetric servo-hydraulic position tracking system is a single output rod servo-hydraulic system. a step S2 of designing a controller for the single output rod servo-hydraulic system using a low complexity control policy based on the model of the single output rod servo-hydraulic system; step S3 of proving the stability of the single output rod servo hydraulic system based on the controller of the output rod servo hydraulic system and the model of the single output rod servo hydraulic system, FIG. FIG. 2 is a block diagram of a model of a rod servo-hydraulic system.
単一出力ロッドのサーボ油圧システムのモデルを確立する前記プロセスは以下の通り、
先ず、ニュートンの第2法則に基づいて油圧シリンダの動力学モデルを確立し、
仮定1:干渉項f(t)が有界であり、すなわち∃fm>0であり、|f(t)<fm|となり、粘性減衰係数Bが不確実な有界な正のパラメータであり、すなわち
(ただし、
Psは油圧システムの給油圧力であり、Prは油圧システムの油戻し圧力であり、Cdはオリフィスの流量係数であり、wはスライドバルブの面積勾配であり、ρはオイルの密度であり、xvはサーボバルブのスプールの変位である。)
仮定2:不確実性パラメータの内部漏れ係数Ctが有界であり、すなわち
油圧アクチュエータの操作では、実際には、電圧又は電流入力uによりサーボバルブのスプールの変位xvを制御して、必要な対応する力をさらに取得し、サーボバルブの動的特性は以下のように示され、
本明細書では、未知の不感帯があるスプールの変位Γ(xv)を考慮すると、その式は
(パラメータmrとmlとは不感帯特性曲線の左右の傾きを表し、パラメータbrとblとは入力非線形のブレークポイントを表す。)
仮定3:パラメータmr、ml、br、blが未知の正数であり、mr=mlであり、本明細書では、傾きの上限はmmaxであり、brの上限は
周知のように、サーボバルブは、電気油圧アクチュエータにおける重要な機械部材であり、サーボバルブのスプールの変位を電流又は電圧制御し、さらにオイルキャビティへの作動油の抽入又は抽出を制御し、最後に、アクチュエータは対応する移動を実行し、明らかに、サーボ油圧位置追跡システムでは、スプールの不感帯の非線形問題が必然的に存在し、従って、この問題の悪影響を考慮してより良好なシステム性能を取得する必要があり、また、実際の応用では、不感帯モデルの正確な傾き及び間隔ポイントを取得することは困難であることを考慮するため、この問題を解決するためのロバスト性の高い新規の制御ポリシーが提案されており、
油圧非対称シリンダの位置追跡システムを状態空間式の形態に導出するために、状態変数を
First, we established a dynamic model of the hydraulic cylinder based on Newton's second law,
Assumption 1: The interference term f(t) is bounded, that is, ∃f m > 0, |f(t) < f m |, and the viscous damping coefficient B is an uncertain bounded positive parameter. Yes, i.e.
(however,
P s is the oil supply pressure of the hydraulic system, P r is the oil return pressure of the hydraulic system, C d is the flow coefficient of the orifice, w is the area slope of the slide valve, and ρ is the density of the oil. , x v is the displacement of the servo valve spool. )
Assumption 2: The internal leakage coefficient C t of the uncertainty parameter is bounded, i.e.
In the operation of a hydraulic actuator, in practice, the displacement x v of the spool of the servovalve is controlled by the voltage or current input u to further obtain the required corresponding force, and the dynamic characteristics of the servovalve are as follows: shown,
Herein, considering the displacement Γ(x v ) of the spool with an unknown dead zone, the formula is
(The parameters m r and m l represent the left and right slopes of the dead band characteristic curve, and the parameters b r and b l represent the break points of the input nonlinearity.)
Assumption 3: The parameters m r , m l , b r , b l are unknown positive numbers, m r = m l , and here the upper limit of the slope is m max and the upper limit of b r is
As is well known, a servovalve is an important mechanical component in an electro-hydraulic actuator, which controls the displacement of the spool of the servovalve by current or voltage, and also controls the injection or extraction of hydraulic oil into the oil cavity, and finally , the actuator performs the corresponding movement, and obviously, in the servo-hydraulic position tracking system, the non-linear problem of the spool dead zone inevitably exists, and therefore, the negative effects of this problem should be taken into account for better system performance. Considering that it is difficult to obtain the accurate slope and spacing points of the dead zone model in practical applications, we developed a novel control with high robustness to solve this problem. A policy has been proposed;
In order to derive the position tracking system of a hydraulic asymmetric cylinder into a state-space form, the state variables are
単一出力ロッドのサーボ油圧システムのモデルに基づいて、低複雑度制御ポリシーを用いて単一出力ロッドのサーボ油圧システムのコントローラを設計する前記プロセスは以下の通り、
誤差変数を定義し、
z1=x1-xr,z2=x2-α1,z3=F-α2,z4=x5-α3(17)
(ただし、α1、α2、α3は後続の証明プロセスで取得された仮想制御量であり、X1rは油圧位置追跡システムの指令信号であり、F(F=A1x3-A2x4)はアクチュエータにより出力される主動力であり、z1は位置追跡誤差であり、zi,i=2…4は制御誤差である。)
追跡誤差の過渡と定常状態との問題を解決し、仮想制御量をスムーズに選択するために、4つの正の滑らかな減少関数
以下の仮想制御関数を選択し、
Define the error variable,
z 1 = x 1 - x r , z 2 = x 2 - α 1 , z 3 = F-α 2 , z 4 = x 5 - α 3 (17)
(However, α 1 , α 2 , α 3 are the virtual control variables obtained in the subsequent proof process, X 1r is the command signal of the hydraulic position tracking system, and F (F = A 1 x 3 - A 2 x 4 ) is the main power output by the actuator, z 1 is the position tracking error, and z i , i=2...4 are the control errors.)
To solve the problem of tracking error transient and steady state, and to smoothly select the virtual control amount, four positive smooth decreasing functions are used.
Select the virtual control function below,
さらに、単一出力ロッドのサーボ油圧システムのコントローラ及び単一出力ロッドのサーボ油圧システムのモデルに基づいて、単一出力ロッドのサーボ油圧システムの安定性を証明する前記プロセスは以下の通り、S3-1:初期値定理を用い、正規化誤差ベクトルが期間t∈[0,τmax)にある場合、空でない開集合Ωζに最大解があることを証明し、S3-2:正規化誤差ベクトルが期間t∈[0,τmax)にあり、空でない開集合Ωζに最大解がある場合、仮想コントローラ及びサーボ油圧システムのコントローラは、t∈[0,τmax)に対して閉ループ信号が有界であることを確保でき、S3-3:初期値の提案を用いて、S3-2におけるτmax=+∞の場合、すべての閉ループ信号が有界であることが依然として正確であることを証明する。コントローラの安定性の証明をスムーズに完了するために、補助定理が提案されており、該補助定理の正確さが証明される。 Furthermore, based on the controller of the single output rod servo hydraulic system and the model of the single output rod servo hydraulic system, the process of proving the stability of the single output rod servo hydraulic system is as follows: S3- 1: Using the initial value theorem, prove that if the normalized error vector is in the period t∈[0, τ max ), there is a maximum solution in the non-empty open set Ω ζ , and S3-2: The normalized error vector is in the period t∈[0,τ max ) and there is a maximum solution in the non-empty open set Ω ζ S3-3: Using the initial value proposal, if τ max = +∞ in S3-2, it is still accurate that all closed-loop signals are bounded. prove In order to smoothly complete the proof of controller stability, a lemma is proposed and the correctness of the lemma is proven.
前記不等式補助定理の式は、
aが有界であり(すなわち∃A>0,|a|<A)、
|x|>Aの場合、
位置誤差、及び誤差変数(17)と正規化誤差ζi(18)との関係に基づいて、x1、x2、F、x5を、x1=ζ1ρ1+xr,x2=ζ2ρ2+α1,F=ζ3ρ3+α2,x5=ζ4ρ4+α3(24)のように書き直すことができ、
(18)におけるζi(i=1…4)を直接導出して、
正規化誤差ベクトルζ=[ζ1,ζ2,ζ3,ζ4]Tを定義することにより、(25)~(28)を以下の形態に書くことができ、
a is bounded (i.e. ∃A>0, |a|<A),
If |x|>A,
Based on the position error and the relationship between the error variable (17) and the normalized error ζ i (18), x 1 , x 2 , F, x 5 are calculated as x 1 = ζ 1 ρ 1 +x r , x 2 = ζ 2 ρ 2 + α 1 , F = ζ 3 ρ 3 + α 2 , x 5 = ζ 4 ρ 4 + α 3 (24),
Directly derive ζ i (i=1...4) in (18),
By defining the normalized error vector ζ = [ζ 1 , ζ 2 , ζ 3 , ζ 4 ] T , (25) to (28) can be written in the following form,
さらに、初期値定理を用い、正規化誤差ベクトルが期間t∈にある場合、空でない開集合Ωζに最大解があることを証明するプロセスは以下の通り、Ωζは空でない開集合であり、性能関数ρiを選択する場合、
さらに、正規化誤差ベクトルが期間t∈[0,τmax)にあり、空でない開集合Ωζに最大解がある場合、仮想コントローラ及びサーボ油圧システムのコントローラは、t∈[0,τmax)に対して閉ループ信号が有界であることを確保できる前記プロセスは以下の通り、
S3-2-1:式(18)に基づいて
式(10)、(24)及び(19)を(30)に代入して、
(31)と(32)とから、
リアプノフ関数
(33)と(34)とは、不等式補助定理の形態を満たし、不等式補助定理から分かるように、a1が有界∃A1>0であり、|a1|<A1、0<Δ1(t)<rM1k1となるため、
S3-2-2:式(18)に基づいて
式(10)、(24)及び(20)を(35)に代入して、
(36)と(37)とから、
リアプノフ関数
(38)と(39)とは、不等式補助定理の形態を満たし、不等式補助定理から分かるように、a2が有界∃A2>0であり、|a2|<A2、
S3-2-3:式(18)に基づいて
式(10)、(24)、(11)及び(21)を(40)に代入して、
(ただし、
(41)と(42)とから、
リアプノフ関数
(43)と(44)とは、不等式補助定理の形態を満たし、不等式補助定理から分かるように、a3が有界∃A3>0であり、|a3|<A3、
S3-2-4:式(18)に基づいて
式(10)、(24)及び(22)を(45)に代入して、
(46)と(47)とから、
リアプノフ関数
(48)と(49)とは、不等式補助定理の形態を満たし、不等式補助定理から分かるように、a4が有界∃A4>0であり、|a4|<A4、
S3-2-1: Based on formula (18)
Substituting equations (10), (24) and (19) into (30),
From (31) and (32),
Lyapunov function
(33) and (34) satisfy the form of the inequality lemma, and as can be seen from the inequality lemma, a 1 is bounded ∃A 1 >0, and |a 1 |<A 1 , 0<Δ 1 (t)<r M1 k 1 , so
S3-2-2: Based on formula (18)
Substituting equations (10), (24) and (20) into (35),
From (36) and (37),
Lyapunov function
(38) and (39) satisfy the form of the inequality lemma, and as can be seen from the inequality lemma, a 2 is bounded ∃A 2 >0, and |a 2 |<A 2 ,
S3-2-3: Based on formula (18)
Substituting equations (10), (24), (11) and (21) into (40),
(however,
From (41) and (42),
Lyapunov function
(43) and (44) satisfy the form of the inequality lemma, and as can be seen from the inequality lemma, a 3 is bounded ∃A 3 >0, and |a 3 |<A 3 ,
S3-2-4: Based on formula (18)
Substituting equations (10), (24) and (22) into (45),
From (46) and (47),
Lyapunov function
(48) and (49) satisfy the form of the inequality lemma, and as can be seen from the inequality lemma, a 4 is bounded ∃A 4 >0, and |a 4 |<A 4 ,
さらに、初期値の提案を用いて、S3-2におけるrmax=+∞の場合、すべての閉ループ信号が有界であることが依然として正確であることを証明する前記プロセスは以下の通り、上証明から、
初期値問題を考慮すると、
ζ(t)=ν(t、ζ)、ζ(0)=ζ0∈Ωζ(50)
(ただし、ν:R+×Ωζ→Rnは連続関数ベクトルであり、Ωζ∈Rnは空でない開集合である。)
定義1:初期値問題(50)の1つの解ζ(t)が、適切に大きくならない場合、該解は最大であり、
初期値定理としては、初期値問題(12)に対して、(1)t>0の場合、ζ、ν(t、ζ)に関して、ν(t、ζ)が部分Lipschitz条件を満たし、(2)ζ(t)∈Ωζに関して、ν(t、ζ)が区分的連続を満たし、(3)ζ(t)∈Ωζに関して、ν(t、ζ)がtに関して局所的に積分可能である場合、期間t∈[0、τmax)で、初期値問題(50)には1つの解ζ(t)∈Ωζがあり、ただしτmax>0である。初期値の提案としては、初期値定理が成立すると仮定し、期間[0、τmax)における最大解ζ(t)かつ集合
ζ(t)=ν(t, ζ), ζ(0)=ζ 0 ∈Ω ζ (50)
(However, ν:R+×Ω ζ →R n is a continuous function vector, and Ω ζ ∈R n is a non-empty open set.)
Definition 1: If one solution ζ(t) of the initial value problem (50) does not become suitably large, then the solution is maximal;
As for the initial value theorem, for the initial value problem (12), (1) If t>0, ν(t, ζ) satisfies the partial Lipschitz condition with respect to ζ, ν(t, ζ), and (2 )ζ(t)∈Ω ζ , ν(t, ζ) satisfies piecewise continuity, and (3) ζ(t)∈Ω ζ , ν(t, ζ) is locally integrable with respect to t. In some case, in the period t∈[0, τ max ), the initial value problem (50) has one solution ζ(t)∈Ω ζ , where τ max >0. As a proposal for the initial value, it is assumed that the initial value theorem holds, and the maximum solution ζ(t) in the period [0, τ max ) and the set
さらに、前記不等式補助定理の式は、
aが有界であり(すなわち∃A4>0,|a|<A)、
a is bounded (i.e. ∃A4>0, |a|<A),
本発明のコントローラの設計の正確さを検証するために、実験プラットフォームが構築され、実験ソフトウェアプログラムをデバッグし、実験プラットフォームの構築は、主にソフトウェア設計とハードウェア回路接続との2つの部分に分けられ、図3(a)は実験プラットフォームの構造構成図Iであり、図3(b)は実験プラットフォームの構造構成図IIであり、図3(c)は実験プラットフォームの構造構成図IIIであり、図3(d)は実験プラットフォームの構造構成図IVであり、実験プラットフォームのハードウェアは、主に3つの部分に分けられ、第1部分はアクチュエータ機構であり、主にアキュムレータ、油圧ポンプなどの油圧源システム、サーボバルブ及び単一出力ロッドの油圧シリンダアクチュエータを含み、本発明の実験プラットフォームでは、型番FD234-01K004VSX2Aの3ポジション5ポートサーボバルブが用いられる。第2部分は信号収集機構であり、信号収集機構のハードウェアは、主に信号変換ボード及びA/Dボードカードであり、信号変換ボードの機能は、電圧電流信号を互いに変換することであり、具体的には、センサ信号である4-20maの電流信号を1-5vの電圧信号に変換し、±5vの電圧信号を±10maの電流信号に変換し、本発明の実験プラットフォームで用いられるA/DボードカードはADT882であり、機能は、アナログ量の連続信号とデジタル量の散布度信号とを互いに変換することを実現することである。第3部分は制御機構であり、制御機構の中核は産業用制御コンピュータであり、本発明の実験プラットフォームでは産業用コンピュータpc104が用いられ、機能は、ソフトウェアプラットフォームの構築を実現し及び制御アルゴリズムを実現することである。ハードウェア回路接続とは、主に、各センサ信号線及びサーボバルブの制御電流信号線と信号変換ボードとの接続、信号変換ボードとADT882ボードカードとの接続を指す。ソフトウェア設計環境は、VC++6.0、windowオペレーティングシステムであり、ソフトウェアプログラムは、主に、インタフェース関数の編集、A/Dボードカードの配置、信号収集を完了するための割り込みプログラムの設定、制御量の計算及び出力を含む。 In order to verify the accuracy of the design of the controller of the present invention, an experimental platform was built to debug the experimental software program, and the construction of the experimental platform is mainly divided into two parts: software design and hardware circuit connection. 3(a) is a structural diagram I of the experimental platform, FIG. 3(b) is a structural diagram II of the experimental platform, and FIG. 3(c) is a structural diagram III of the experimental platform. Figure 3(d) is the structural configuration diagram IV of the experimental platform.The hardware of the experimental platform is mainly divided into three parts.The first part is the actuator mechanism, which mainly includes hydraulics such as accumulators and hydraulic pumps. A three-position, five-port servo valve with model number FD234-01K004VSX2A is used in the experimental platform of the present invention. The second part is a signal acquisition mechanism, the hardware of the signal acquisition mechanism is mainly a signal conversion board and an A/D board card, the function of the signal conversion board is to convert voltage and current signals into each other, Specifically, a current signal of 4 to 20 ma, which is a sensor signal, is converted to a voltage signal of 1 to 5 v, and a voltage signal of ±5 v is converted to a current signal of ±10 ma. The /D board card is ADT882, and its function is to realize the conversion of analog quantity continuous signal and digital quantity dispersion signal into each other. The third part is a control mechanism, and the core of the control mechanism is an industrial control computer.The experimental platform of the present invention uses an industrial computer PC104, and its functions are to realize the construction of a software platform and realize the control algorithm. It is to be. The hardware circuit connection mainly refers to the connection between each sensor signal line and the control current signal line of the servo valve and the signal conversion board, and the connection between the signal conversion board and the ADT882 board card. The software design environment is VC++ 6.0, window operating system, and the software program mainly consists of editing interface functions, arranging A/D board cards, setting interrupt programs to complete signal acquisition, and controlling control variables. Includes calculations and output.
さらに、実験結果が予期される制御効果に達するまで、実験をデバッグし、パラメータを最適化し、ステップ1、本発明のアルゴリズムの指定された境界の境界初期値ρi0、誤差収束レートの上限hi及び収束誤差の定常状態残差セットの上限値ρi∞を調整し、ただしi=1…4であり、境界初期値ρi0を可能な限り大きくし、誤差収束レートの上限hiを可能な限り小さくし、収束誤差の定常状態残差セットの上限値ρi∞を可能な限り大きくし、ステップ2、制御率ゲインkiが適切な値に調整されるまで、仮想制御率ゲインk1、k2、k3、k4を調整し、ステップ3、予期される制御効果に達するまで、境界初期値ρi0を緩慢かつ適切に小さくし、誤差収束レートの上限hiを大きくし、収束誤差の定常状態残差セットの上限値ρi∞を小さくする。
Furthermore, we debug the experiment and optimize the parameters until the experimental results reach the expected control effect,
図4は本発明のコントローラの作用下での誤差収束のシミュレーション曲線図であり、図4から、本発明のコントローラは、変位追跡誤差の収束速度と制御精度とを確保できることが分かり、図5は外乱作用下での追跡誤差収束のシミュレーション曲線図であり、図5では、システムモデルの強い外乱f(t)=9000sin(10t)の作用下での本発明のコントローラとバックステッピングコントローラとの変位追跡誤差の比較曲線が示されており、図4と図5の比較から、強い外乱の存在は、バックステッピングコントローラの制御効果に大きく影響され、変位追跡誤差を大きくし、変動周波数を高くすることが分かる。しかしながら、図4及び図5から、本発明のコントローラは、強い外乱に対する抑制作用が強く、依然として収束誤差の過渡と定常状態との性能を確保できることも分かる。 FIG. 4 is a simulation curve diagram of error convergence under the action of the controller of the present invention. From FIG. 4, it can be seen that the controller of the present invention can ensure the convergence speed and control accuracy of the displacement tracking error, and FIG. FIG. 5 is a simulation curve diagram of tracking error convergence under the action of a disturbance, and FIG. 5 shows displacement tracking of the controller of the present invention and the backstepping controller under the action of a strong disturbance f(t) = 9000 sin (10t) of the system model. A comparison curve of the error is shown, and from the comparison of Fig. 4 and Fig. 5, it can be seen that the presence of strong disturbance is greatly influenced by the control effect of the backstepping controller, which can make the displacement tracking error larger and the fluctuation frequency higher. I understand. However, from FIGS. 4 and 5, it can be seen that the controller of the present invention has a strong suppressing effect against strong disturbances, and can still ensure performance in transient and steady state convergence errors.
図6は未知のスプールの不感帯の作用下での誤差収束のシミュレーション曲線図であり、図7は未知のスプールの不感帯の作用下でのスプール変位のシミュレーション曲線図であり、図6及び図7では、本明細書で提案されている低複雑度制御方案が未知のスプールの不感帯を処理するときにロバスト性が高いことが検証されている。システムモデルにスプールの未知の不感帯の非線形が追加され、スプールの不感帯の未知の非線形特性をより良好に具現化するために、本明細書では、時変不感帯モデルの傾きm(t)=1+0.3sin(2t)、時変不感帯モデルの不連続ポイントbl=br=0.3|sin(2t)|が用いられ、図7から、本発明のコントローラは、スプールの未知の不感帯の悪影響を効果的に補償できることが分かり、図6から、システムには未知のスプールの不感帯問題が存在するが、本発明のコントローラは、依然として追跡誤差の収束速度と定常状態の精度とを良好に確保できることが分かる。 6 is a simulation curve diagram of error convergence under the action of an unknown spool dead zone, and FIG. 7 is a simulation curve diagram of spool displacement under the action of an unknown spool dead zone. , it is verified that the low-complexity control scheme proposed herein is highly robust when handling the unknown spool deadband. The unknown nonlinearity of the deadband of the spool is added to the system model, and in order to better embody the unknown nonlinearity of the deadband of the spool, the slope of the time-varying deadband model m(t)=1+0. 3sin(2t), the discontinuous point bl=br=0.3|sin(2t)| of the time-varying dead zone model is used, and from FIG. It can be seen from FIG. 6 that although there is an unknown spool dead zone problem in the system, the controller of the present invention can still ensure a good tracking error convergence speed and steady-state accuracy.
図8は本発明の制御方法と、指定された性能を満たす、スプールの未知の不感帯を有する適応バックステッピング制御方式(SPPFBSA)と、の誤差収束の比較シミュレーション曲線図であり、図9は本発明の制御方法とSPPFBSAとのシミュレーション計算時間及び誤差調整時間の統計図であり、図8から、2種のコントローラはいずれも変位追跡誤差の収束速度と定常状態の精度とを確保できることが分かるが、図9から、本発明のコントローラは、SPPFBSAコントローラと比較して、シミュレーション実行時間を91.7%短縮し、誤差収束の調整時間を95.5%短縮することが分かる。本発明のコントローラの設計は、モデルへの依存性が低いため、バックステッピング適応に基づいて開発されたアルゴリズムと比較して、計算量が少なく、オンライン学習が不要であるため、リアルタイム制御が容易であり、工学的実現が容易である。 FIG. 8 is a comparison simulation curve diagram of error convergence between the control method of the present invention and an adaptive backstepping control method (SPPFBSA) with an unknown dead zone of the spool that satisfies the specified performance. Fig. 8 is a statistical diagram of the simulation calculation time and error adjustment time between the control method and SPPFBSA, and it can be seen from Fig. 8 that both of the two types of controllers can ensure the convergence speed of the displacement tracking error and the accuracy of the steady state. From FIG. 9, it can be seen that the controller of the present invention reduces the simulation execution time by 91.7% and the error convergence adjustment time by 95.5% compared to the SPPFBSA controller. The controller design of the present invention has low model dependence, requires less computation, and does not require online learning, making real-time control easier compared to algorithms developed based on backstepping adaptation. Yes, it is easy to realize in engineering.
図10は指令信号がTS=3s:xr=100sin((2*pi*t)/3)mmであるときの、本発明の制御方法とpidとの変位追跡の比較実験図であり、図11は指令信号がTS=3s:xr=100sin((2*pi*t)/3)mmであるときの、本発明の制御方法の追跡誤差の実験図であり、図12は指令信号がTS=2s:xr=100sin(pi*t)mmであるときの、本発明の制御方法とpidとの変位追跡の比較実験図であり、図13は指令信号がTS=2s:xr=100sin(pi*t)mmであるときの、本発明の制御方法の追跡誤差の実験図であり、図14は指令信号がTS=1s:xr=50sin(2*pi*t)mmであるときの、本発明の制御方法とpidとの変位追跡の比較実験図であり、図15は指令信号がTS=1s:xr=50sin(2*pi*t)mmであるときの、本発明の制御方法の追跡誤差の実験図であり、図16は指令信号がTS=2s:xr=100sin(pi*t)mmであるときの、本発明の制御方法とpidとの変位追跡の比較実験図であり、図17は指令信号がTS=2s:xr=100sin(pi*t)mmであるときの、本発明の制御方法の追跡誤差の実験図であり、図18は指令信号がTS=2s:xr=80sin(pi*t)mmであるときの、本発明の制御方法とpidとの変位追跡の比較実験図であり、図19は指令信号がTS=2s:xr=80sin(pi*t)mmであるときの、本発明の制御方法の追跡誤差の実験図であり、図20は指令信号がTS=2s:xr=60sin(pi*t)mmであるときの、本発明の制御方法とpidとの変位追跡の比較実験図であり、図21は指令信号がTS=2s:xr=60sin(pi*t)mmであるときの、本発明の制御方法の追跡誤差の実験図であり、図11、図13、図15、図17、図19及び図21から分かるように、指令信号の周波数及び振幅がどのように変化するかにかかわらず、本発明のコントローラは、追跡誤差が指定された性能境界内で収束することを確保でき、従って、本発明のコントローラは、追跡誤差の収束速度と定常状態の精度とを確保できる。図10、図12、図14、図16、図18及び図20のいずれかから分かるように、本発明のコントローラにより得られた変位追跡曲線は、シリンダの上昇プロセスでほとんど小さい位相遅れしかなく、シリンダの上昇プロセスと比較して、シリンダが下降する場合、変位追跡曲線の位相遅れ程度が大きいが、本発明のコントローラの制御効果について、変位追跡のプロセス全体で、変位追跡曲線は、いずれもpidの変位追跡曲線よりも位相遅れ程度が小さくなる。 FIG. 10 is a comparison experimental diagram of displacement tracking between the control method of the present invention and PID when the command signal is TS=3s:x r =100sin((2*pi*t)/3)mm. 11 is an experimental diagram of the tracking error of the control method of the present invention when the command signal is TS=3s:x r =100sin((2*pi*t)/3)mm, and FIG. FIG. 13 is a comparative experimental diagram of displacement tracking between the control method of the present invention and PID when TS=2s:x r =100 sin (pi * t) mm, and FIG. 14 is an experimental diagram of the tracking error of the control method of the present invention when the command signal is 100 sin (pi * t) mm, and FIG . 14 is a diagram when the command signal is TS = 1 s: FIG. 15 is a comparative experimental diagram of displacement tracking between the control method of the present invention and PID when the command signal is TS=1s:x r =50 sin (2*pi*t) mm. Fig. 16 is an experimental diagram of the tracking error of the control method of the present invention, and Fig. 16 is a comparison of displacement tracking between the control method of the present invention and PID when the command signal is TS = 2s:x r = 100 sin (pi * t) mm. FIG. 17 is an experimental diagram of the tracking error of the control method of the present invention when the command signal is TS=2s:x r =100 sin (pi*t) mm, and FIG. 18 is an experimental diagram of the tracking error when the command signal is 19 is a comparative experimental diagram of displacement tracking between the control method of the present invention and PID when TS=2s:x r =80 sin (pi * t) mm, and FIG. 20 is an experimental diagram of the tracking error of the control method of the present invention when the command signal is 80 sin (pi * t) mm, and FIG . 20 is an experimental diagram of the tracking error when the command signal is TS = 2s: , is a comparative experimental diagram of displacement tracking between the control method of the present invention and PID, and FIG . 21 shows the comparison experiment of the control method of the present invention when the command signal is TS = 2s: 11, FIG. 13, FIG. 15, FIG. 17, FIG. 19, and FIG. 21, regardless of how the frequency and amplitude of the command signal change, The controller can ensure that the tracking error converges within specified performance boundaries, and thus the controller of the present invention can ensure the speed of tracking error convergence and steady state accuracy. As can be seen from any of FIGS. 10, 12, 14, 16, 18 and 20, the displacement tracking curve obtained by the controller of the present invention has almost a small phase lag in the cylinder rising process; When the cylinder descends compared to the cylinder's ascending process, the phase delay of the displacement tracking curve is large; however, regarding the control effect of the controller of the present invention, in the entire displacement tracking process, the displacement tracking curve is The degree of phase delay is smaller than that of the displacement tracking curve.
図10~図13を組み合わせると、指令信号の周波数が高いほど、pid追跡曲線の位相遅れ程度が高くなり、振幅が大幅に減衰される。定常状態の場合、本発明のコントローラの制御効果について、シリンダの上昇プロセスで、位相遅れ程度が基本的に変化せず、シリンダの下降プロセスで、位相遅れ程度が小さくなり、振幅が基本的に減衰されない。指令信号の周波数が高いほど、pid追跡誤差が大きくなるが、本発明のコントローラの追跡誤差が基本的に変化せず、指定された性能境界内で収束する。 Combining FIGS. 10 to 13, the higher the frequency of the command signal, the higher the phase lag of the PID tracking curve, and the greater the amplitude attenuation. In the steady state, the control effect of the controller of the present invention is that in the cylinder rising process, the phase lag degree basically does not change, and in the cylinder descending process, the phase lag degree becomes smaller and the amplitude basically attenuates. Not done. Although the higher the frequency of the command signal, the greater the PID tracking error, the tracking error of the controller of the present invention remains essentially unchanged and converges within specified performance boundaries.
図17、図19及び図21を組み合わせると、指令信号の周波数が高いほど、pid追跡誤差が大きくなるが、本発明のコントローラの追跡誤差が基本的に変化せず、指定された性能境界内で収束する。 Combining FIGS. 17, 19, and 21, it can be seen that the higher the frequency of the command signal, the larger the PID tracking error, but the tracking error of the controller of the present invention basically remains unchanged and remains within the specified performance boundaries. Converge.
以上は、本発明の好ましい具体的な実施形態に過ぎないが、本発明の保護範囲はこれに限定されず、当業者が、本発明に開示されている技術範囲内で、本発明の技術的解決手段及びその発明構想に基づいて行った等価置換や変更は、いずれも本発明の保護範囲内に含まれるべきである。 Although the above are only preferred specific embodiments of the present invention, the protection scope of the present invention is not limited thereto. Any equivalent substitutions or changes made based on the solution and its inventive concept should be included within the protection scope of the present invention.
Claims (7)
単一出力ロッドのサーボ油圧システムのモデルを確立するステップS1と、
単一出力ロッドのサーボ油圧システムのモデルに基づいて、低複雑度制御ポリシーを用いて単一出力ロッドのサーボ油圧システムのコントローラを設計するステップS2と、
単一出力ロッドのサーボ油圧システムのコントローラ及び単一出力ロッドのサーボ油圧システムのモデルに基づいて、単一出力ロッドのサーボ油圧システムの安定性を証明するステップS3と、を含み、
単一出力ロッドのサーボ油圧システムのモデルを確立する前記ステップS1は以下の通り、
ニュートンの第2法則に基づいて油圧シリンダの動力学モデルを確立し、
3ポジション5ポートサーボバルブを用い、負荷圧力の動力学は下記式で表され、
ただし、
P s は油圧システムの給油圧力であり、P r は油圧システムの油戻し圧力であり、C d はオリフィスの流量係数であり、wはスライドバルブの面積勾配であり、ρはオイルの密度であり、x v はサーボバルブのスプールである。)
電圧又は電流入力uによりサーボバルブのスプールの変位x v を制御して、必要な対応する力をさらに取得し、サーボバルブの動的特性は以下のように示され、
未知の不感帯があるスプールの変位Γ(x v )を考慮すると、その式は
(パラメータm r とm l とは不感帯特性曲線の左右の傾きを表し、パラメータb r とb l とは入力非線形のブレークポイントを表す。)
スプールの不感帯はΓ(x v )=m(t)x v +d(t)で表され、m(t)、d(t)の式は以下のように示され、
状態変数を
Step S1 of establishing a model of a single output rod servo-hydraulic system;
S2: designing a controller for the single output rod servo hydraulic system using a low complexity control policy based on the model of the single output rod servo hydraulic system;
certifying the stability of the single output rod servo hydraulic system based on the controller of the single output rod servo hydraulic system and the model of the single output rod servo hydraulic system ;
Said step S1 of establishing a model of a single output rod servo-hydraulic system is as follows:
Established a dynamic model of a hydraulic cylinder based on Newton's second law,
Using a 3-position 5-port servo valve, the dynamics of the load pressure is expressed by the following formula:
however,
P s is the oil supply pressure of the hydraulic system, P r is the oil return pressure of the hydraulic system, C d is the flow coefficient of the orifice, w is the area slope of the slide valve, and ρ is the density of the oil. , x v is the spool of the servo valve. )
Controlling the displacement x v of the spool of the servovalve by voltage or current input u to further obtain the required corresponding force, the dynamic characteristics of the servovalve are given as follows:
Considering the displacement Γ(x v ) of the spool with an unknown dead zone , the formula is
(The parameters m r and m l represent the left and right slopes of the dead zone characteristic curve, and the parameters b r and b l represent the break points of the input nonlinearity.)
The dead zone of the spool is expressed as Γ(xv ) =m(t)xv + d(t), and the formulas of m(t) and d(t) are shown as below,
state variables
誤差変数を定義し、
z1=x1-xr,z2=x2-α1,z3=F-α2,z4=x5-α3(17)
(ただし、α1、α2、α3は仮想制御量であり、X1rは油圧位置追跡システムの指令信号であり、F(F=A1x3-A2x4)はアクチュエータにより出力される主動力であり、z1は位置追跡誤差であり、zi,i=2…4は制御誤差である。)
4つの正の滑らかな減少関数
以下の仮想コントローラを選択し、
Define the error variable,
z 1 = x 1 - x r , z 2 = x 2 - α 1 , z 3 = F-α 2 , z 4 = x 5 - α 3 (17)
(However, α 1 , α 2 , α 3 are virtual control variables, X 1r is the command signal of the hydraulic position tracking system, and F (F = A 1 x 3 - A 2 x 4 ) is the output signal of the actuator. z 1 is the position tracking error, and z i , i=2...4 are the control errors.)
4 positive smooth decreasing functions
Select the virtual controller below and
初期値定理を用い、正規化誤差ベクトルが期間t∈[0,τmax)にある場合、空でない開集合Ωζに最大解があることを証明するステップS3-1と、
正規化誤差ベクトルが期間t∈[0,τmax)にあり、空でない開集合Ωζに最大解がある場合、仮想コントローラ及びサーボ油圧システムのコントローラは、t∈[0,τmax)に対して閉ループ信号が有界であることを確保できるステップS3-2と、
初期値の提案を用いて、S3-2におけるτmax=+∞の場合、すべての閉ループ信号が有界であることが依然として正確であることを証明するステップS3-1と、を含む、ことを特徴とする請求項1に記載の非対称サーボ油圧位置追跡システムのための低複雑度制御方法。 Said step S3 of proving the stability of the single output rod servo hydraulic system based on the controller of the single output rod servo hydraulic system and the model of the single output rod servo hydraulic system,
Step S3-1, using the initial value theorem, to prove that if the normalized error vector is in the period t∈[0, τ max ), there is a maximum solution in the non-empty open set Ω ζ ;
If the normalized error vector is in the period t∈[0,τ max ) and there is a maximum solution in the non-empty open set Ω ζ , then the virtual controller and the controller of the servo-hydraulic system are On the other hand , step S3-2 can ensure that the closed loop signal is bounded;
using the initial value proposal to prove that it is still accurate that all closed-loop signals are bounded if τ max =+∞ in S3-2 ; A low complexity control method for an asymmetric servo-hydraulic position tracking system according to claim 1.
空でない開集合Ωζは、性能関数ρiを選択する場合、
A non-empty open set Ω ζ is, when choosing a performance function ρ i ,
S3-2-1:式(18)に基づいて
さらに、
(31)と(32)とから、
リアプノフ関数
(33)と(34)とは、不等式補助定理の形態を満たし、不等式補助定理から分かるように、a1が有界であり、すなわち∃A1>0であり、|a1|<A1、0<Δ1(t)<rM1k1となるため、
S3-2-2:式(18)に基づいて
さらに、
(36)と(37)とから、
リアプノフ関数
(38)と(39)とは、不等式補助定理の形態を満たし、不等式補助定理から分かるように、a2が有界であり、すなわち∃A2>0であり、|a2|<A2、
S3-2-3:式(18)に基づいて
式(10)、(24)、(11)及び(21)を(40)に代入して、
(
サーボ油圧システムアクチュエータの安全な動作に鑑みて、安全マージンが残され、すなわち、物理的構造に基づいて、油圧シリンダが中央位置の付近に最大12センチだけ上下に変動でき、指令信号の振幅が10センチ以下であり、h1,h2,h3が有界であることを確保し、すなわち、それぞれ3つの正数
(41)と(42)とから、
リアプノフ関数
(43)と(44)とは、不等式補助定理の形態を満たし、不等式補助定理から分かるように、a3が有界であり、すなわち∃A3>0であり、|a3|<A3、
S3-2-4:式(18)に基づいて
さらに、
(46)と(47)とから、
リアプノフ関数
(48)と(49)とは、不等式補助定理の形態を満たし、不等式補助定理から分かるように、a4が有界であり、すなわち∃A4>0であり、|a4|<A4、
S3-2-1: Based on formula (18)
moreover,
From (31) and (32),
Lyapunov function
(33) and (34) satisfy the form of the inequality lemma, and as can be seen from the inequality lemma, a 1 is bounded, that is, ∃A 1 >0, and |a 1 |<A 1 , 0<Δ 1 (t)<r M1 k 1 , so
S3-2-2: Based on formula (18)
moreover,
From (36) and (37),
Lyapunov function
(38) and (39) satisfy the form of the inequality lemma, and as can be seen from the inequality lemma, a 2 is bounded, that is, ∃A 2 >0, and |a 2 |<A 2 ,
S3-2-3: Based on formula (18)
Substituting equations (10), (24), (11) and (21) into (40),
(
In view of the safe operation of the servo-hydraulic system actuators, a safety margin is left, i.e., based on the physical structure, the hydraulic cylinder can move up and down by a maximum of 12 cm around the center position, and the amplitude of the command signal is 10 cm. centimeter or less and ensure that h 1 , h 2 , h 3 are bounded, i.e. each of three positive numbers
From (41) and (42),
Lyapunov function
(43) and (44) satisfy the form of the inequality lemma, and as can be seen from the inequality lemma, a 3 is bounded, that is, ∃A 3 >0, and |a 3 |<A 3 ,
S3-2-4: Based on formula (18)
moreover,
From (46) and (47),
Lyapunov function
(48) and (49) satisfy the form of the inequality lemma, and as can be seen from the inequality lemma, a 4 is bounded, that is, ∃A 4 >0, and |a 4 |<A 4 ,
aが有界であり(すなわち∃A>0,|a|<A)、
a is bounded (i.e. ∃A>0, |a|<A),
τmax<+∞を仮定すると、初期値の提案では1つの時定数t1∈[0,τmax)があることが強調され、
Assuming τ max <+∞, the initial value proposal emphasizes that there is one time constant t 1 ∈[0, τ max );
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Families Citing this family (7)
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---|---|---|---|---|
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CN113942354B (en) * | 2021-10-09 | 2023-09-22 | 燕山大学 | State feedback control method for active suspension of whole vehicle with electro-hydraulic actuator |
CN115629543B (en) * | 2022-10-21 | 2023-04-07 | 东北林业大学 | Interventional MDF continuous flat pressing three-branch decision cooperative control method, system and storage medium |
CN116300420B (en) * | 2022-12-13 | 2024-03-15 | 南方海洋科学与工程广东省实验室(湛江) | Servo control method, system, device, terminal equipment and storage medium |
CN115903748A (en) * | 2022-12-14 | 2023-04-04 | 燕山大学 | Electro-hydraulic servo displacement tracking test device based on reference model and control method |
CN116300565A (en) * | 2022-12-27 | 2023-06-23 | 南京理工大学 | Preset performance control method with boundary crossing preventing function |
CN117389156B (en) * | 2023-12-09 | 2024-03-22 | 中信重工机械股份有限公司 | Hydraulic mechanical arm self-adaptive integral robust control method based on friction compensation |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002258904A (en) | 2001-02-28 | 2002-09-13 | Fuji Electric Co Ltd | Feedback control method for non-linear controlled object |
JP2004209523A (en) | 2003-01-06 | 2004-07-29 | Nippon Steel Corp | Method for identifying parameter in hydraulic servo system |
US20080243274A1 (en) | 2005-08-17 | 2008-10-02 | Georg Keintzel | Control Method and Controller for a Mechanohydraulic System |
CN104635490A (en) | 2014-12-15 | 2015-05-20 | 南京理工大学 | Output feedback control method for asymmetric servo cylinder positional servo system |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000000415A (en) * | 1998-06-16 | 2000-01-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Seal structure of ceramic filter |
JP2004192594A (en) * | 2002-12-09 | 2004-07-08 | Takara Sangyo:Kk | Servo cylinder feeder |
DK1924669T3 (en) * | 2005-09-16 | 2012-10-22 | Halliburton Energy Serv Inc | Polymer blends for crosslinked fluids |
CN101216695B (en) * | 2007-12-26 | 2010-06-02 | 燕山大学 | Pressure setting, prediction and self learning method for temper rolling |
NL2003800C2 (en) * | 2009-11-13 | 2011-05-16 | Baggerwerken Decloedt & Zn N V | Device for dredging soil material under water. |
RU2559998C2 (en) * | 2010-04-12 | 2015-08-20 | Марк Энтони КУЧЕЛ | Method for soil treatment |
CN104698844B (en) * | 2015-02-09 | 2017-04-19 | 南京理工大学 | Uncertainty compensatory sliding-mode control method of hydraulic position servo system |
CN105068426B (en) * | 2015-08-24 | 2018-03-09 | 南京理工大学 | The continuous sliding-mode control of electro-hydraulic position servo system based on interference compensation |
CN105697463B (en) * | 2016-03-22 | 2017-08-25 | 西安理工大学 | A kind of Hydraulic Position Servo exports feedback adaptive control method |
JP6487872B2 (en) * | 2016-03-30 | 2019-03-20 | 日立建機株式会社 | Drive control device for work machine |
CN106406088A (en) * | 2016-08-30 | 2017-02-15 | 上海交通大学 | Switching MMSLA-based hydraulic servo system control method and control system |
CN106640809B (en) * | 2016-11-07 | 2018-04-17 | 同济大学 | Variable displacement and variable power adjusts load matched electro-hydraulic position tracking and controlling method |
JP6544408B2 (en) * | 2017-03-03 | 2019-07-17 | 日亜化学工業株式会社 | Optical component and method of manufacturing optical component |
CN109901387B (en) * | 2017-12-11 | 2023-01-10 | 上海航空电器有限公司 | Self-adaptive flight trajectory prediction method for aircraft automatic near-ground collision avoidance system |
CN108995495B (en) * | 2018-08-09 | 2020-04-03 | 燕山大学 | Anti-saturation self-adaptive control method and system for nonlinear active suspension |
CN110081046B (en) * | 2019-05-27 | 2020-07-31 | 电子科技大学 | Multi-hydraulic servo actuator tracking synchronous control method based on backstepping control |
CN110262232B (en) * | 2019-05-30 | 2021-12-17 | 中国矿业大学 | Control method for high tracking precision of underwater missile launching manhole cover opening device |
CN110397634B (en) * | 2019-07-17 | 2020-07-07 | 太原理工大学 | Low-energy-consumption high-dynamic pump valve combined position servo system and control method thereof |
CN110928182B (en) * | 2019-11-05 | 2022-12-13 | 南京理工大学 | Robust self-adaptive repetitive control method of hydraulic servo system based on state estimation |
CN110703608B (en) * | 2019-11-18 | 2021-08-06 | 南京工业大学 | Intelligent motion control method for hydraulic servo actuator |
CN110794687B (en) * | 2019-12-02 | 2022-05-31 | 安徽工业大学 | Electro-hydraulic servo system self-adaptive state constraint control method based on interference compensation |
CN111577711B (en) * | 2020-04-30 | 2022-08-16 | 南京理工大学 | Active-disturbance-rejection robust control method for double-rod hydraulic cylinder position servo system |
CN112486021B (en) * | 2020-12-07 | 2021-10-08 | 燕山大学 | Low-complexity control method for asymmetric servo hydraulic position tracking system |
-
2020
- 2020-12-07 CN CN202011438457.2A patent/CN112486021B/en active Active
-
2021
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002258904A (en) | 2001-02-28 | 2002-09-13 | Fuji Electric Co Ltd | Feedback control method for non-linear controlled object |
JP2004209523A (en) | 2003-01-06 | 2004-07-29 | Nippon Steel Corp | Method for identifying parameter in hydraulic servo system |
US20080243274A1 (en) | 2005-08-17 | 2008-10-02 | Georg Keintzel | Control Method and Controller for a Mechanohydraulic System |
CN104635490A (en) | 2014-12-15 | 2015-05-20 | 南京理工大学 | Output feedback control method for asymmetric servo cylinder positional servo system |
Also Published As
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