以电液伺服变量泵的变量机构为研究对象,针对跟踪阶跃信号时系统容易产生超调的问题,提出了一种非线性PI控制方法。建立了电液伺服变量泵的变量机构的非线性模型,设计了一种包含有分段非线性函数和光滑开关函数的非线性组合形式PI控制器。与经典PID控制器相比,仿真和试验结果表明非线性PI控制器在对阶跃信号跟踪时超调量小,过渡时间短,响应速度快,具有更好的控制效果。

针对农机的电液伺服转向系统,为了克服转向力对系统的影响,提高在各种路况下的跟踪精度,设计了一种基于负载力观测器的前馈和最优状态反馈控制复合控制策略。先采用Luenberger观测器对负载力进行在线估计,然后用线性二次型调节器(LQR)得到系统线性最优反馈控制律,最后把观测到的负载力前馈到系统输入来消除负载力的影响,提高伺服系统精度。仿真和试验结果表明,所设计的负载力观测器能迅速地跟踪实际值,基于观测器的前馈和最优状态反馈复合控制策略具有较高的跟踪精度和抗负载干扰能力。