伺服阀控气动系统的反演自适应控制研究

摘要

为实现伺服阀控气动系统精度较高的位置轨迹跟踪控制，针对系统模型不确定性和外干扰等问题，设计一种基于不连续参数映射的反演自适应控制方法。首先，建立了非线性数学模型，将自适应控制理论与反演控制器设计方法相结合，运用不连续的参数映射确保参数在线估计有界。设计基于反演流程的自适应控制器抑制参数不确定性、未建模动态及参数估计误差，从而保证一定的稳态性能和较高的轨迹跟踪精度。利用AMESim与Simulink软件搭建阀控气动位置伺服系统及控制器的联合仿真模型，并进行仿真验证。研究结果表明：与反演控制器和PID控制器相比，反演自适应控制器的平均跟踪误差分别减小了48.4%和67.8%,跟踪误差的标准差分别减小了50.4%和57.2%。所设计的反演自适应控制器具有更好的轨迹跟踪控制性能，有效减小各种非线性因素对控制精度的影响，对干扰具有较强的鲁棒性。

关键词

气动伺服系统 / 反演自适应控制 / 不连续参数映射 / 轨迹跟踪 / 鲁棒性