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申请/专利权人：广东工业大学

摘要：本发明提出一种电液伺服系统的平行控制方法及系统，涉及平行控制的技术领域，构建电液伺服系统负载力平衡方程及流量方程，构建电液伺服系统的数学模型，基于电液伺服系统的数学模型，构建误差增广系统及增广性能指标函数，基于误差增广系统及增广性能指标函数，通过评判神经网络获得最优值函数，根据最优值函数对电液伺服系统设计平行控制器，利用平行控制器进行电液伺服系统的平行控制，能够提升对电液伺服系统的控制性能。

主权项：1.一种电液伺服系统的平行控制方法，其特征在于，包括：S1.构建电液伺服系统负载力平衡方程及流量方程；S2.构建电液伺服系统的数学模型；S3.基于电液伺服系统的数学模型，构建误差增广系统及增广性能指标函数；S4.基于误差增广系统及增广性能指标函数，通过评判神经网络获得最优值函数；S5.根据最优值函数对电液伺服系统设计平行控制器，利用平行控制器进行电液伺服系统的平行控制；在步骤S1中，所述电液伺服系统为液压缸电液伺服系统，构建电液伺服系统的负载力平衡方程及流量方程的过程如下：根据牛顿第二定律得到液压缸的活塞的运动学方程为： 其中，PL＝P1-P2，P1、P2分别表示液压缸进油口和回油口的压力差，Ap为液压缸的活塞有效面积，FL为施加在液压缸电液伺服系统的外负载力，m为液压缸活塞的质量，Bp为液压缸粘性阻尼系数，xp为液压缸活塞的位移，为液压缸活塞的速度，为液压缸活塞的加速度；根据液压缸的活塞的运动学方程，得到液压缸电液伺服系统的负载力平衡方程： 其中，Ct为液压缸的内泄漏系数，PL＝P1-P2，PL表示液压缸进油口和回油口的压力差，P1为进油口的压力，P2为回油口的压力，Vt为液压缸的总容积，βe为液压油的有效体积弹性模量，QL为电液伺服系统中伺服阀负载流量，由如下表达式获得： 其中，Q1为液压缸进油口的流量，Q2为液压缸回油口的流量；则液压缸电液伺服系统的流量方程为： 其中，Ps为液压源供油压力，xv为电液伺服系统中伺服阀阀芯位移，sgnxv的表达式为： kq的表达式为： 其中，Cd为流量系数，ω为阀芯面积梯度，ρ为油液密度；阀芯位移xv的表达式为：xv＝kiu7其中，ki为正增益，ki根据伺服阀样本所提供的特性曲线获得，u为控制输入电压；由上述表达式得到电液伺服系统中伺服阀负载流量QL的表达式： 其中，kt＝kqki，kt表示与控制输入电压u相关的总流量增益；在步骤S2中，根据公式1、2及8表征的非线性模型，定义液压缸电液伺服系统状态变量为将液压缸电液伺服系统的数学模型表达形式为： 其中，ψx2,x3、gu及C的表达式如下： 根据上述公式将液压缸电液伺服系统的数学模型表达形式简化为： 其中，fx,u的表达式为： 在步骤S3中，确定动态方程表达式： 其中，xd∈R3为期望跟踪轨迹，fd∈R3；定义误差信号e＝x-xd，根据公式8和10得到误差系统的表达式： 令s＝[eu]T，获得误差增广系统的表达式： 其中，根据最优控制原理，定义增广性能指标函数为： 其中，Upsτ，usτ为效用函数，表达式为：Upsτ，usτ＝[eu]Qp[eu]T+usTRpus＝sTQps+usTRpus19其中，Qp∈R4×4，Rp∈R，Qp及Rp为对称正定矩阵；定义哈密顿函数： 其中，表示Vps的梯度。

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