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机械设计与制造2025年第08期:非线性微分方程改进下阀控对称液压缸控制

来源:期刊VIP网 时间:


作者:贾杰;任芳国;

单位:郑州工商学院基础教学部;陕西师范大学数学与统计学院;

摘要:阀控对称液压缸运动过程中,受到液压系统的压力供应、流量大小、阀门响应速度等非线性因素的影响,液压缸位置很难有效固定。因此提出非线性微分方程改进下阀控对称液压缸控制方法。基于液压缸运动特性,通过非线性微分方程构建液压缸位置与液压系统中阀门和泵的非线性关联函数,并以此作为非线性关联约束,结合卡尔曼滤波和PID控制器控制阀控对称液压缸的位置,在此基础上,使用遗传算法自动搜索PID控制器的最优参数组合,在完成非线性微分方程改进的同时,完成阀控对称液压系统的控制。实验结果表明:所提方法在容腔大小为160m~3时位移控制误差最小,为2.5mm,动态响应迅速,为0.09s且无震荡,且对噪声干扰具有快速恢复能力,仅需0.05s调整时间。表明该方法控制精度高、动态响应迅速、稳定性好,并具备快速恢复能力,对提升阀控对称液压缸的控制性能具有重要意义。

关键词:阀控对称液压缸;;非线性微分方程;;位置控制;;卡尔曼滤波-PID控制器;;遗传算法

基金资助:河南省社会科学界联合会调研课题(SKL-2018-2222)