电液作动器因其集成度高、占用空间小,容易组成分布式集中控制系统,在航空航天与工程机械领域飞速发展,但是在低速运行工况下,由于摩擦力以及液压系统的非线性等因素,难以完成高精度轨迹跟踪工作甚至产生低速爬行。为此,从摩擦特性对电液作动器轨迹跟踪精度的影响出发,提出一种前馈补偿+ESO的控制策略,引入LuGre动态摩擦力中的鬃毛平均变形量,建立精确伺服系统状态空间方程,在Simulink平台上搭建摩擦力模型和泵控非对称缸模型,采用正弦位置指令对该解决方案的轨迹跟踪精度进行了仿真验证。结果表明前馈补偿+ESO的控制策略跟踪误差仅为常规PID控制的1/4,跟踪精度达到0.2 mm。

针对液压系统的高精度控制问题,提高整个系统的自动化程度和提高压力控制的准确性,引入等价输入干扰的设计思想设计控制器,该控制器通过一个等价输入信号,并直接将其与控制输入进行叠加,保证有效抑制干扰信号对系统输出影响,实现对给定位置指令的高精度定位跟踪。在基于等价输入干扰补偿的控制系统中,运用分离定理将控制系统分成状态反馈子系统和由状态测器与低通滤波器构成的子系统两部分进行单独设计,通过仿真表明该方法对液压系统可以有效抑制干扰,准确对液压实现精确控制。