随着科学技术的发展,对自动化设备的性能要求愈来愈高。控制理论及方法相应由经典控制、现代控制发展到第三代控制——智能控制。近年来又发展了神经网络理论及控制,这又将促使很多科技领域的巨大变化。液压伺服控制毫不例外,亦在适应着这种趋势发展着。本文主要目的是简要介绍液压伺服控制在这方向上的一些新发展。

本文针对液压式测力机单闭环伺服控制系统存在的问题,提出了一种位移、压力双闭环数字伺服控制系统方案。文中给出了该系统的框图及其在中国计量科学研究院5MN液压式基准测力机上试验的结果。通过研究和试验表明双闭环数字伺服控制系统,可以替代手动方式或模拟伺服放大器,用于液压式测力机的电液伺服控制,取得了较好的控制效果。

在主手为液压力反馈手柄而从手采用液压缸位置伺服装置驱动的力觉双向伺服系统中,为解决从手与刚性物体接触时产生的震荡问题,提出策略切换控制算法。针对柔性负载,采用包含主从手力及位移的四通道式从端驱动型策略,使用主从手力之差驱动从手,再以主手跟随从手位移;在刚性负载下,为避免从手力突变影响位置环而产生震荡,采用不包含从手力的三通道策略;根据从手负载力和速度设计判断指标,控制两种策略的切换。通过刚柔性两种物体的抓取实验证明该策略对刚柔性物体均有良好的力反馈控制效果,并避免了原有的从端力驱动型策略在抓取刚性物体时产生的震荡问题。

针对单缸驱动液压拉床存在刀架溜板同步性能较低的问题,设计了双缸电液伺服同步驱动系统,在分析刀架溜板拉削运动特性的基础上建立了系统的非线性模型;根据系统跟踪性能和同步性能指标要求,引入改进型粒子群优化算法(IPSO),提出了类似经典PID控制器结构的IPSO-PID伺服同步控制策略。在液压拉床上的实际应用结果表明,该控制策略比常规PID同步控制策略具有更好的跟踪性能和同步驱动性能,可以较好地解决双缸液压拉床的同步驱动问题。

针对开环控制液压回转工作台制动冲击大,从而造成制动距离不可控以及外负载扰动对回转工作台定位精度的影响,提出了利用速度位置闭环控制系统控制回转工作台以减小制动冲击,并设有机械校正装置以消除定位累积误差。建立该回转工作台定位系统的数学模型,并根据数学模型建立Matlab/Simulink系统仿真模型,通过仿真分析验证了系统的合理性。

莱芜钢铁集团能源动力厂8#、9#汽轮鼓风机组采用陕鼓公司生产的AV56-13和AV63-14型全静叶可调式轴流压缩机,风机静叶控制系统均为电液伺服系统。由于电液伺服系统的特殊性,当其中某一部件故障时,必须停机处理,造成生产不能正常运行,而且存在很大安全隐患。为此在两台机组新建时安装液压保护模块（在电液伺服控制基础上研发的液压保护装置）,

介绍了用于中空吹塑控制型坯壁厚按一定规律变化的电液伺服控制系统的组成。

采用电液伺服控制系统对步进梁的上升驱动液压缸的位移进行精确控制,采用机理法建立系统的离散线性数学模型,综合考虑到步进梁输送钢坯的过程表现出大惯性负载、非线性和变结构的特点,在常规离散趋近律分析的基础上提出了一种新的离散自适应变结构算法。该算法通过双曲正切函数结合自变量的增益因子来实现对切换函数的粗调、细调,并且根据自适应增益的递推规律讨论了系统状态在各个阶段的运动特点,给出了系统的鲁棒稳定性证明。从理论与MATLAB仿真的角度说明了新的算法在变结构消抖和改善系统动态性能方面的优势。在仿真中与指数趋近律和常规自适应趋近律进行了对比,证明了该算法对于要求速度无振荡、位移无超调的步进梁运动控制系统是一种有效的控制策略。

设计研究了电液伺服控制的飞行仿真器三缸协同式运动系统。该系统是由数字计算机控制的多输入多输出控制系统,可按飞行条件和操纵量实时解算,并输出驱动信号控制协同式三自由度运动平台和仿真座舱,实现飞行运动仿真。

针对挖掘机工作装置电液伺服系统中存在多变量、强耦合及非线性的特点,提出了CMAC神经网络与常规控制相结合的控制方法,很好地解决了挖掘机电液伺服系统位置控制问题。仿真结果表明,该控制方法具有较高的控制精度和鲁棒性。