基于時滯補償的氣動系統位置控制仿真

范云生，羅恩勇，王國峰

(大連海事大學船舶電氣工程學院，大連 116026)

作為一種實現現代工業生產自動化的重要手段,氣動系統具有結構簡單、價格低廉、適應能力強等特點。氣動技術已經廣泛應用到機械制造業、汽車行業、化工業、醫療器械[1-2]、輕工包裝[3]以及機器人[4]等領域。隨著工業4.0時代的到來，工業自動化向著智能化的方向發展，對氣動系統的要求也不斷提高，氣動控制的對象也變得復雜。雖然中國的氣動控制技術應用在不同行業，規模也在不斷擴大，但是也存在一些問題：產品同質化嚴重、系統性能低、缺乏創新和自主研發的能力[5]。對于氣動系統的不同特性，使用不同的控制策略，發揮各自的優點，滿足不同領域的技術要求，為氣動系統的控制提供新的控制思路。所以，對氣動系統的時滯問題的研究對氣動系統在國內的發展具有一定的現實意義。

近幾年,中外學者對氣動系統控制策略做了許多研究，并取得了一些的成果。Sobczyk等[6]在氣動伺服制動器控制中使用LuGre模型來補償系統的摩擦力，在無需確定摩擦因數的情況下實現精確的軌跡控制。孟凡淦等[7]使用遺傳算法辨識了系統摩擦力和死區的參數，并設計了基于反步法的魯棒控制器，實現了氣缸高精度的軌跡跟蹤控制。Ren等[8]在氣動機械手控制中提出使用自適應反演法的非線性控制策略來對位置進行控制，實現了高精度的穩定控制。梁定坤等[9]提出了一種基于干擾估計的非線性控制方法，對氣動肌肉系統存在的干擾進行在線抑制，實現精確的控制。……