擺葉馬達伺服系統PID控制與Backstepping控制的比較研究

劉 雙

（江海職業技術學院，揚州 225101）

擺葉馬達伺服系統PID控制與Backstepping控制的比較研究

劉 雙

（江海職業技術學院，揚州 225101）

擺葉馬達伺服系統作為典型的電液伺服系統，在介紹其結構原理及反饋控制模型的基礎上，引入系統主要參數，通過對PID控制和Backstepping控制的控制參數設定及仿真，得到負載壓降、角速度、軌跡誤差的仿真曲線。結果表明，Backstepping控制的瞬態效果和實時伴隨效應好于PID控制；PID控制的穩態效果好于Backstepping控制。

擺葉馬達 電液伺服系統 PID控制 Backstepping控制

引言

電液伺服系統是由電信號處理裝置和液壓動力機構組成的反饋控制系統，具有控制精度高、響應速度快、輸出功率大、信號處理靈活、易于實現各種參量反饋等諸多優點，在負載質量大又要求響應速度快的場合最為適合。高翔等[1]針對電液伺服系統設計了一個自校正PID控制器，并對其控制特性進行了仿真研究；劉云峰等[2]為實現電液伺服系統不確定性及干擾下的準確跟蹤，提出了一種自適應模糊滑?？刂频脑O計方案；晉民杰等[3]設計了一種非線性優化后的PID控制器，對伺服閥控馬達系統進行仿真分析。本文以擺葉馬達伺服系統這一特定的電液伺服系統為對象，進行PID控制和Backstepping控制的仿真分析及比較研究。

1 擺葉馬達伺服系統模型

擺動液壓馬達又稱擺動液壓缸，是輸出軸作往復擺動的一種液壓執行器。按結構形式，它大體可分為葉片式和柱塞式兩大類。其中，葉片式擺動液壓馬達簡稱擺葉馬達。如圖1所示，擺葉馬達以其結構簡單、加工制造相對容易、工作可靠等特點，得到了非常廣泛的應用[4]?！?br>