泵控并聯(lián)變量馬達(dá)速度系統(tǒng)復(fù)合控制策略

鄭 琦 李運(yùn)華 楊麗曼

(北京航空航天大學(xué) 自動(dòng)化科學(xué)與電氣工程學(xué)院，北京100191)

電液比例變量泵控并聯(lián)變量馬達(dá)系統(tǒng)是一種閉式結(jié)構(gòu)的容積控制系統(tǒng)，具有調(diào)速范圍大、傳動(dòng)平穩(wěn)、抗污染和適應(yīng)分布式負(fù)載等特點(diǎn)，已在重型車輛及工程機(jī)械和履帶式裝甲車等上得到廣泛應(yīng)用.由于該系統(tǒng)具有流量自適應(yīng)分配特點(diǎn)和數(shù)學(xué)模型存在排量與壓力和排量與角速度的相乘非線性環(huán)節(jié)，現(xiàn)有的數(shù)學(xué)模型和控制方案尚不能準(zhǔn)確描述系統(tǒng)特征并獲得滿意控制效果.針對(duì)電液容積控制系統(tǒng)的相乘非線性問題，文獻(xiàn)［1－3］采用了狀態(tài)反饋精確線性化方法，并在其基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)滑模變結(jié)構(gòu)控制律以提高系統(tǒng)魯棒性，取得了良好的控制效果，但研究對(duì)象限于負(fù)載可測(cè)或小擾動(dòng)系統(tǒng).文獻(xiàn)［4－5］提出了基于局部線性化的模型參考自適應(yīng)控制，但未考慮變量機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性.

泵控并聯(lián)馬達(dá)系統(tǒng)是多變量系統(tǒng)，需協(xié)調(diào)多個(gè)調(diào)節(jié)變量間的關(guān)系.文獻(xiàn)［1，4］通過維持回路期望流量平衡來協(xié)調(diào)泵和馬達(dá)的排量，體現(xiàn)了“按需供給”的思想.考慮到馬達(dá)的液壓轉(zhuǎn)矩為系統(tǒng)壓力和排量的乘積，本文嘗試通過變量泵對(duì)系統(tǒng)壓力進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，使其與馬達(dá)排量調(diào)節(jié)形成“合力”，改善系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能.同時(shí)，在變量馬達(dá)調(diào)速控制器設(shè)計(jì)中，引入擾動(dòng)觀測(cè)器，提高了其穩(wěn)態(tài)性能.

1 基本描述

圖1為變量泵控并聯(lián)變量馬達(dá)系統(tǒng)的閉式結(jié)構(gòu)原理圖.

圖1 并聯(lián)變量馬達(dá)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖

泵……