气动伺服位置控制

目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 概述 1
1.2 气动位置伺服系统的基本结构 2
1.3 气动位置伺服系统关键元件 4
1.3.1 控制元件 4
1.3.2 执行元件 9
1.4 系统基本特性和建模 14
1.4.1 建模方法 14
1.4.2 气体通过阀口的流动方程 15
1.4.3 气缸腔内热力学过程 19
1.4.4 气缸的摩擦力特性 22
1.4.5 其他方面的建模研究 23
1.5 气动伺服位置控制策略的研究现状 24
1.5.1 改进后的线性控制策略 25
1.5.2 非线性鲁棒控制 29
1.6 气动同步系统国内外研究现状 36
第2章 气动位置伺服系统建模 40
2.1 系统模型概述 40
2.2 气动位置伺服系统的试验装置 41
2.3 气动位置伺服系统的数学模型 43
2.3.1 气缸的运动学方程和压力微分方程 43
2.3.2 比例方向控制阀的模型 47
2.4 基于LuGre模型的气缸摩擦力特性研究 50
2.4.1 气缸LuGre摩擦模型 50
2.4.2 气缸LuGre摩擦模型参数辨识方法及试验装置 51
2.4.3 模型参数的辨识及气缸腔内压力对摩擦特性的影响 53
2.4.4 气缸LuGre摩擦模型验证 57
第3章 气动位置伺服系统的自适应鲁棒控制研究 59
3.1 控制难点 59
3.2 鲁棒自适应控制 61
3.2.1 步骤1 61
3.2.2 步骤2 62
3.2.3 步骤3 64
3.3 确定性鲁棒控制 64
3.3.1 步骤1 64
3.3.2 步骤2 65
3.3.3 步骤3 67
3.4 自适应鲁棒控制 67
3.4.1 非连续投影式参数自适应律 68
3.4.2 在线参数估计算法设计 68
3.4.3 自适应鲁棒控制器设计 70
3.4.4 期望运动轨迹初始化 74
3.5 试验研究 74
3.5.1 控制器参数和性能指标 74
3.5.2 正弦轨迹跟踪 75
3.5.3 光滑阶跃轨迹跟踪 79
3.5.4 鲁棒性能测试 82
3.5.5 随机轨迹跟踪 85
第4章 气动位置伺服系统的高精度运动轨迹跟踪控制研究 88
4.1 进一步提高控制精度需解决的问题 88
4.2 直接/间接集成自适应鲁棒控制 89
4.2.1 直接/间接集成自适应鲁棒控制器设计 90
4.2.2 试验研究 94
4.3 比例方向阀死区补偿研究 101
4.3.1 问题阐述 101
4.3.2 在线参数估计算法设计 104
4.3.3 含死区补偿的直接/间接集成自适应鲁棒控制器设计 105
4.3.4 试验研究 108
4.4 基于LuGre模型的气缸摩擦力补偿研究 111
4.4.1 问题阐述 111
4.4.2 控制器设计 112
4.4.3 在线参数估计算法设计 117
4.4.4 试验研究 119
第5章 基于交叉耦合方法的自适应鲁棒气动同步控制研究 125
5.1 同步控制策略概述 125
5.2 双气缸简易自适应鲁棒同步控制 126
5.2.1 同步控制器设计 128
5.2.2 参数估计算法设计 133
5.2.3 试验研究 134
5.3 高精度气动同步控制 138
5.3.1 控制器设计 139
5.3.2 高精度气动同步控制试验研究 146
第6章 两轴气动平台的协调控制策略研究 156
6.1 轮廓运动控制概述 156
6.2 两轴气动平台的数学模型 157
6.3 自适应鲁棒轮廓运动控制 161
6.3.1 问题阐述 161
6.3.2 参数估计算法设计 162
6.3.3 轮廓运动控制器设计 163
6.4 试验研究 168
第7章 后记 172
参考文献 175
索引 190