Dead Zone Compensation Control of New Hydraulic Motor-mechanical Linear Actuator

为解决泵控单出杆液压缸存在的面积不对称以及电动缸功率密度低等问题，提出采用闭式泵控液压马达代替伺服电机驱动滚珠丝杠的新型液压回转-机械直线执行器系统。同时，针对新系统由于泄漏死区所导致的难以实现准确定位的缺陷，设计一种带有负载前馈的变论域模糊PID来对死区进行补偿控制，该补偿方法充分考虑系统的非线性、扰动的不确定性，在原理上不严格依赖于系统的数学模型，能够在死区变化时对控制系统进行自适应在线调整。后在Simulink和SimulationX中建立该系统的联合仿真模型，研究结果表明，与传统的PID控制器相比，所提出的带有负载前馈的变论域模糊PID不仅有效地解决系统的死区补偿问题、显著地提高系统的定位精度，同时改善系统的动态响应特性，并使系统兼具良好的稳定性和抗干扰能力。