【液压控制中非对称系统研究现状的文献综述7200字】

液压控制中非对称系统研究现状的文献综述1.1液压系统非对称控制策略研究现状大型液压机工业现场应用的控制策略基本上都是基于误差的控制策略，即利用“误差来消除误差”。这种控制策略设计简单，参数调整方便，是被广大技术人员采用的一种方法，其在工程上应用也最为广泛ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[\o"Beschi,2014#1272"46，\o"Astrom,2001#380"47]。非对称控制策略的第一种设计方法是采用对称控制器去控制非对称系统，如采用PID控制策略设计控制器，该类策略由于其缺少非对称的控制项和不确定性参数补偿设计，导致系统特性有一定的限制，其控制精度和系统的响应特性都有很大的提升空间。液压系统的非对称和不确定性决定了对称策略应用于液压控制中存在一定的局限性。不论以什么为控制目的的系统，其工程本质上的液压控制对象都是不确定的，且非对称，时变的。液压系统的不确定性主要包括液压泵压力的波动，环境的变化，载荷的变化，流体的可压缩性。非对称主要包括：流体体积的变化，摩擦力的影响，节流孔口面积ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[\o"王林鸿,2007#643"48-50]。并且，存在例如流量与阀芯位移的固有非对称关系。其次，如泄漏、死区、温度等诸多参数都对液压系统的动态品质有很大的影响，导致了实际的系统中存在着参数的摄动问题、不确定性和强非对称，降低了系统的控制性能。所以一直以来，对于非对称和不确定性的研究是液压控制研究领域的重要内容ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[\o"T.,2014#1200"51，\o"Marton,2011#44"52]。针对上述问题，为了最大限度提高液压系统的精度、响应速度和鲁棒性，需要设计非对称控制策略以满足工业现场的高性能的控制需求ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[\o"王林鸿,2007#643"48，\o"Kilic,2012#61"53]。近年来，有关非对称系统的文献量大且整体上呈现上升趋势。将非对称控制策略应用于液压控制中，主要有两种应用形式，第一种是对对称控制方法进行改进，为了解决非对称控制和不确定参数和结构的时变性问题，提出了鲁棒PID控制方法。该方法本质上来说与非对称系统是不匹配的，但是由于加入了非对称控制策略，能解决一部分非对称问题。如模糊PID、、滑模变结构PID、神经网络PID和自抗扰PID等许多改进PID控制策略被提出以解决不同的问题ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[\o"倪敬,2009#755"54，\o"Ahn,2009#276"55]。谭建平等ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>谭建平</Author><Year>2008</Year><RecNum>640</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[31]</style></DisplayText><record><rec-number>640</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="pzv0svat5rtf5oeav0px5t9p5xwv0petwtwt"timestamp="1376465748">640</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">谭建平</style></author><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">黄长征</style></author><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">刘彬</style></author><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">周俊峰</style></author></authors></contributors><titles><title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">瞬变载荷下巨型水压机液压操作控制策略</style></title><secondary-title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">机械工程学报</style></secondary-title></titles><periodical><full-title>机械工程学报</full-title></periodical><pages><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">272-277</style></pages><volume><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">44</style></volume><number><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">11</style></number><section><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">5</style></section><dates><year><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">2008</style></year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[\o"谭建平,2008#640"31]利用对300MN模锻液压机动梁速度控制特性进行了研究，通过建立瞬变载荷作用下的液压操作系统模型，验证了鲁棒串级控制能较好的抑制巨大瞬变载荷和提高系统鲁棒性。DinhADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Q.T.</Author><Year>2009</Year><RecNum>1710</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[56]</style></DisplayText><record><rec-number>1710</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="pzv0svat5rtf5oeav0px5t9p5xwv0petwtwt"timestamp="1409987452">1710</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">DinhQ.T.</style></author><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">KyoungK.A.</style></author></authors></contributors><titles><title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">Forcecontrolforhydraulicloadsimulatorusingself-tuninggreypredictor-fuzzyPID</style></title><secondary-title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">Mechatronics</style></secondary-title></titles><periodical><full-title>Mechatronics</full-title></periodical><pages><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">233-246</style></pages><volume><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">19</style></volume><dates><year><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">2009</style></year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[\o"Q.T.,2009#1710"56]等利用灰色预测和模糊PID控制策略对液压力控制系统进行了研究，结果表明该策略能有效的抑制系统的外部干扰，并减少系统的响应时间，降低系统的超调。Truong等ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>D.Q.Truong</Author><Year>2011</Year><RecNum>664</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[57]</style></DisplayText><record><rec-number>664</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="pzv0svat5rtf5oeav0px5t9p5xwv0petwtwt"timestamp="1376465977">664</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">D.Q.Truong</style></author><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">K.K.Ahn</style></author></authors></contributors><titles><title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">ForcecontrolforpressmachinesusinganonlinesmarttuningfuzzyPIDbasedonarobustextendedKalmanfilter</style></title><secondary-title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">ExpertSystemswithApplications</style></secondary-title></titles><periodical><full-title>ExpertSystemswithApplications</full-title></periodical><pages><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">5879-5894</style></pages><volume><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">38</style></volume><dates><year><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">2011</style></year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[\o"D.Q.Truong,2011#664"57]基于卡尔曼滤波和模糊PID解决了大环境变化情况下的液压系统的力控制的精度问题。姚静等针对50MN自由锻造液压机负载的不确定性，建立其电液位置伺服系统的数学模型，设计出动态鲁棒补偿器并结合传统PID控制方法，提高了电液控制系统的精度和稳定性。除了结合常规的PID控制设计的非对称控制策略外，第二种是直接采用非对称控制方法。自适应，反步控制，定量反馈，智能控制等非对称控制策略也被应用于液压控制中ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[\o"张鹏,2008#1671"37，\o"K.A,2007#1692"58-60]。直接采用非对称控制策略与系统特性是一致的，理论上来说，其控制特性可以得到保证。许多学者都是采用该类方法设计控制器，Kyoung等ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>K.A.</Author><Year>2009</Year><RecNum>659</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[27]</style></DisplayText><record><rec-number>659</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="pzv0svat5rtf5oeav0px5t9p5xwv0petwtwt"timestamp="1376465977">659</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">Kyoung，K.A.</style></author><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">Quang，T.D.</style></author></authors></contributors><titles><title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">Self-tuningofquantitativefeedbacktheoryforforcecontrolofanelectro-hydraulictestmachine</style></title><secondary-title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">ControlEngineeringPractice</style></secondary-title></titles><periodical><full-title>ControlEngineeringPractice</full-title></periodical><pages><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">1291-1306</style></pages><volume><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">17</style></volume><number><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">11</style></number><section><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">1291</style></section><dates><year><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">2009</style></year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[\o"Kyoung，K.A.,2009#659"27]针对电液测试系统的位置和力控制问题，提出了基于定量反馈理论的控制策略以提高系统的特性。白寒等ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>白寒</Author><Year>2009</Year><RecNum>563</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[61]</style></DisplayText><record><rec-number>563</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="pzv0svat5rtf5oeav0px5t9p5xwv0petwtwt"timestamp="1376452720">563</key><keyapp="ENWeb"db-id="">0</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">白寒</style></author><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">管成</style></author><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">冯培恩</style></author></authors></contributors><titles><title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">电液比例系统变论域自适应模糊滑模控制</style></title><secondary-title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">电机与控制学报</style></secondary-title></titles><periodical><full-title>电机与控制学报</full-title></periodical><pages><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">728-733</style></pages><volume><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">13</style></volume><number><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">5</style></number><dates><year><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">2009</style></year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[\o"白寒,2009#563"61]针对具有未知死区的电液比例系统，提出了一种带有死区补偿的变论域自适应模糊滑模控制方法，提高了系统的位置追踪精度。靳宝全等ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>靳宝全</Author><Year>2013</Year><RecNum>757</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[62]</style></DisplayText><record><rec-number>757</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="pzv0svat5rtf5oeav0px5t9p5xwv0petwtwt"timestamp="1378197762">757</key><keyapp="ENWeb"db-id="">0</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">靳宝全</style></author><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">熊诗波</style></author><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">程珩</style></author></authors></contributors><titles><title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">电液位置伺服系统的变速趋近律滑模控制抖振抑制</style></title><secondary-title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">机械工程学报</style></secondary-title></titles><periodical><full-title>机械工程学报</full-title></periodical><pages><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">163-169</style></pages><volume><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">49</style></volume><number><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">10</style></number><dates><year><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">2013</style></year><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ekADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Detiček</Author><Year>2011</Year><RecNum>80</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[66]</style></DisplayText><record><rec-number>80</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="pzv0svat5rtf5oeav0px5t9p5xwv0petwtwt"timestamp="1376447463">80</key><keyapp="ENWeb"db-id="">0</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author><styleface="normal"font="TimesNewRoman"size="100%">Deticek,E.</style></author><author><styleface="normal"font="TimesNewRoman"size="100%">Zuperl,U.</style></author></authors></contributors><titles><title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">AnIntelligentElectroHydraulicServoDrivePositioning</style></title><secondary-title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">Strojnikivestnik–JournalofMechanicalEngineering</style></secondary-title></titles><periodical><full-title>Strojnikivestnik–JournalofMechanicalEngineering</full-title></periodical><pages><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">394-404</style></pages><volume><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">57</style></volume><number><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">05</style></number><dates><year><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">2011</style></year></dates><isbn><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">00392480</style></isbn><urls></urls><electronic-resource-num><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">10.5545/sv-jme.2010.081</style></electronic-resource-num></record></Cite></EndNote>[\o"Deticek,2011#80"66]提出了自适应的位置控制系统，该系统包括三个部分，分别为数字滤波的部分，模糊逻辑控制部分和稳态控制部分，并应用于工程实践，结果表明该方法是有效的。Lee等ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Y.H</Author><Year>2001</Year><RecNum>86</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[40]</style></DisplayText><record><rec-number>86</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="pzv0svat5rtf5oeav0px5t9p5xwv0petwtwt"timestamp="1376447487">86</key><keyapp="ENWeb"db-id="">0</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">Y.H.Lee</style></author><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">R.Kopp</style></author></authors></contributors><titles><title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">Applicationoffuzzycontrolforahydraulicforgingmachine</style></title><secondary-title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">FuzzySetsandSystems</style></secondary-title></titles><periodical><full-title>FuzzySetsandSystems</full-title></periodical><pages><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">99-108</style></pages><volume><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">118</style></volume><number><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">1</style></number><dates><year><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">2001</style></year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[\o"Y.H.Lee,2001#86"40]提出通过设计一种模糊控制器和自适应模糊控制器来控制伺服阀的开口度和油泵的容积来减小工件材料的损失和缺陷。KareemADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>A.Kareem</Author><Year>2012</Year><RecNum>1711</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[67]</style></DisplayText><record><rec-number>1711</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="pzv0svat5rtf5oeav0px5t9p5xwv0petwtwt"timestamp="1409987453">1711</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">A.Kareem</style></author><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">M.F.Azeem</style></author></authors></contributors><titles><title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">ANovelFuzzyLogicBasedAdaptiveSupertwistingSlidingModeControlAlgorithmforDynamicUncertainSystems</style></title><secondary-title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">InternationalJournalofArtificialIntelligence&Applications</style></secondary-title></titles><periodical><full-title>InternationalJournalofArtificialIntelligence&Applications</full-title></periodical><pages><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">21-35</style></pages><volume><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">13</style></volume><number><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">4</style></number><dates><year><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">2012</style></year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[\o"A.Kareem,2012#1711"67]等利用模糊逻辑和自适应二阶滑模控制算法解决了电压输入和载荷变化的系统鲁棒性问题。Karpenko等ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Karpenko</Author><Year>2012</Year><RecNum>10</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[68]</style></DisplayText><record><rec-number>10</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="pzv0svat5rtf5oeav0px5t9p5xwv0petwtwt"timestamp="1376447136">10</key><keyapp="ENWeb"db-id="">0</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">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