电液多缸同步系统中存在大量非线性和不确定性,加大了精确同步控制的难度,因此,研究具有高性能的同步控制策略具有重要实际意义。针对四缸位置同步系统,提出一种基于相邻交叉耦合思想的自适应鲁棒控制策略,在单缸位置跟踪采用自适应鲁棒控制器的基础上,通过PID耦合控制器补偿相邻两缸之间的同步误差,从而实现四缸的精确同步。最后利用MATLAB/Simulink对所设计的四缸同步控制策略进行仿真分析。仿真结果显示:无偏载时,四缸最大稳态同步误差为0.05 mm,同步精度可达0.06%;存在偏载时,四缸最大稳态同步误差为-0.1 mm,同步精度下降了0.04%。由此可见,不论系统有无偏载,所设计的控制策略均保证了较高的同步精度,其有效性得以验证。

为了提高重型液压平台的控制精度和控制速度,提出了基于论域自适应模糊-相邻交叉耦合的同步控制方法。以4液压缸驱动的重型液压平台为研究对象,建立了液压平台同步控制的动力学方程和液压缸的状态空间方程。介绍了相邻交叉耦合同步控制原理,针对模糊控制论域尺度固定导致的模糊规则闲置问题,设计了论域随跟踪误差、误差变化率自适应变化方法,提出了基于自适应论域模糊控制的相邻交叉耦合同步控制方法。设计了4缸驱动液压实验平台,在多负载工况下进行验证可知,自适应论域模糊控制的最大俯仰角均值、最大滚转角均值、最大同步误差均值及调节时间均值都小于传统模糊控制、模糊PID控制及滑模控制。实验结果验证了自适应论域模糊控制在重型液压平台控制中的可行性。

为了减小多缸液压机对给定位移的跟踪误差和液压缸之间的同步误差,设计了相邻交叉耦合模糊自整定积分分离PID同步控制器。以液压阀的阀控电压为控制量,以活塞杆位移为输出量,建立了同步控制系统的动力学方程。选择相邻交叉耦合同步控制方案作为基础方案,将积分分离PID控制与模糊理论相结合,提出了模糊自整定积分分离PID控制方法。仿真结果表明:从超调量、调节时间、同步误差的角度讲,相邻交叉耦合同步控制的效果优于主从同步方案和同等同步方案,模糊自整定积分分离PID控制优于模糊PID控制。经3000 kN液压机控制实验验证,在最大负载为270.4 kN的情况下,液压机压制过程的超调量为3.2%,最大同步误差为0.17 mm,说明设计的控制器具有较好的同步控制效果。

针对液压载重车的悬挂群系统在进行同步顶升作业过程中悬挂油缸受扰动导致的调整时间较长问题,提出在相邻交叉耦合控制策略基础上引入自抗扰环节对系统内外扰动进行主动补偿的控制方案。采用AMESim/Simulink联合仿真的方法对各缸同步过程进行仿真分析,将仿真结果和实际结果进行对比验证了仿真模型正确性。仿真结果表明,该控制方法在保证系统良好的同步控制效果的同时加快了系统的响应速度。研究结果对于同类工程车辆悬挂系统的同步控制有借鉴意义。

为保证升沉补偿平台的上平台在6个液压缸运动过程中始终处于相对平稳状态,提出一种将广义预测控制与相邻交叉耦合控制相结合的控制策略,实现对平台6个液压缸的位置同步控制。采用广义预测控制作为每个液压伺服通道的位置控制器,加入相邻交叉耦合同步控制方式,使每个液压伺服通道的液压缸考虑与其相邻两通道液压缸之间的同步误差,获得新的控制量,对6个液压缸进行同步控制;利用MATLAB进行仿真。结果表明:系统响应速度快,具有较好的位置控制和同

针对四缸同步升降试验台的同步误差较大的问题,基于改进的相邻交叉耦合控制策略,结合液压缸位置误差和位置同步误差构造新的误差状态变量,采用系统辨识获得阀控缸模型参数,并结合滑模变结构控制算法,提出了四缸同步升降控制算法。四缸同步控制系统AMESim/Simulink联合仿真表明,该控制算法在液压缸精确跟踪输入信号的同时具有良好的同步控制效果,并且具有良好的鲁棒性。