考虑时滞因素的负载口独立系统模式切换平稳性研究

摘要

负载口独立阀在液压系统中实现进出节流口解耦控制，可支持多种控制模式，但由于切换时系统动态响应和控制器时延易导致系统模态与控制器模式异步，引发压力冲击和失稳问题。提出了一种基于负载口独立系统的稳定切换策略，该策略引入“慢切换”思想，考虑系统时延并结合Lyapunov稳定性理论，基于模态相关平均驻留时间提出异步切换系统动态驻留时间的边界值求解方法。相比于传统平均驻留时间方法，该方法得到了更短驻留时间，解决了线性切换系统异步切换下的稳定控制问题，既保证了切换瞬间的稳定性，又能减小驻留时间对系统响应的影响。基于抢险救援车斗杆挖掘动作进行控制策略仿真验证，结果表明，存在时滞情况下，模式切换前后液压系统压力冲击减小80%以上，执行器速度振荡幅值降低接近20%,有效改善了抢险救援车执行机构的运行平稳性。

关键词

时滞系统 / 模式切换 / 负载口独立 / 压力/流量控制

基金资助

燕山大学标志性专项培育项目(2022BZZD001); 国家自然科学基金(U22A20178)