基于改進前饋逆補償?shù)碾娨杭虞d試驗系統(tǒng)力跟蹤控制研究

(1.中船重工海為鄭州高科技有限公司， 河南鄭州 450000；2.中國船舶重工集團公司第七一三研究所， 河南鄭州 450000； 3.中國礦業(yè)大學(xué)機電學(xué)院， 江蘇徐州 221116)

引言

電液加載系統(tǒng)可以通過給定加載力激勵信號，測試被測對象在力加載環(huán)境下的性能變化情況，被廣泛應(yīng)用于土建結(jié)構(gòu)[1]、汽車工業(yè)[2]、抗震試驗[3]、 結(jié)構(gòu)疲勞試驗[4]。為對被測對象進行精準(zhǔn)的測試，提高環(huán)境模擬的質(zhì)量，需要電液加載系統(tǒng)精確地復(fù)現(xiàn)測試所需要的參考加載力信號。然而，被測對象通常處在較為負載的工況下，會對加載力跟蹤控制產(chǎn)生影響，降低加載力跟蹤精度。因此，對電液加載系統(tǒng)的力加載跟蹤控制策略進行深入研究，抑制力加載跟蹤過程中的外部干擾對加載力跟蹤效果的影響具有十分重要的意義[5]。為提高電液加載試驗系統(tǒng)的力加載跟蹤精度，國內(nèi)外學(xué)者提出了一些控制策略。

結(jié)構(gòu)不變性原理運用控制理論中的前饋控制思想，針對外部干擾的特點，提前對系統(tǒng)進行補償控制，在工程中得到較為廣泛的應(yīng)用。作為結(jié)構(gòu)不變性原理中最為經(jīng)典的方法，速度同步補償理論由北京航空航天大學(xué)于上世紀(jì)70年代提出[6]，國內(nèi)外學(xué)者基于結(jié)構(gòu)不變性原理開展了一些研究工作。MATSUI[7]、王述運[8]和嚴(yán)軍等[9]采用基于角速度補償?shù)慕Y(jié)構(gòu)不變性原理對電液力矩加載系統(tǒng)進行多余力抑制；汪成文等[10]基于電壓前饋補償進一步引入速度偏差對多余力進行二次補償，提高了電液負載模擬器的動態(tài)精度。……