第27卷第8期
文章编号：10069348(2010)08-034605
计算机仿真
2010年8月
基于观测器和前馈的液压伺服抗扰研究与仿真
赵亚楠"，安洪瑞",杜宏旺"3，杜
娟
（1.哈尔滨工程大学机电工程学院，黑龙江哈尔滨150001；
2.海司航保部，天津300042；
3.哈尔滨工程大学白动化学院，黑龙江哈尔滨150001）
摘要：在研究液压伺服控制系统中，通常要求液压伺服系统具有理想的静态、动态刚度，即保证液压伺服系统具有较高的运动精度。负载对系统的运动精度有严重的影响，由于负载在一般情况下难以真接测量，为消除干扰影响，可采用状态观测器可以实现对负载干扰进行观剩，根据观测值对液压伺服系统进行前馈补偿，以达到减小负载十扰引起的运动误差。针对有观测器参与控制和无观测器参与控制的两种情况，进行了理论分析和突加载倚和突卸载荷的仿真，理论研究和伤真结果表
明此方法可以很好地提高液压何服系统抗干扰能力。关键调：液压伺服：状急观测器：前馈：抗扰
中图分类号：TP271
文献标识码：A
ResearchonAnti-disturbanceand Simulationof Mechanical-hydraulic
ServoBasedonStateObserverandFeedforward ZHAO Ya-nan',AN Hong-rui,DU Hong -wang"3,DU Juan(1. College of Mechanical and Electrical Engineering, Harbin Engineering University,
Harbin Heilongjiang 150001, China;
2. Navigation Guarantee Department, Tianjin 300042, China;
3. College of Automation, Harbin Engineering University, Harbin Heilongjiang 150001, China)
ABSTRACT :In order to ensure the motion accuracy in hydraulic servo system, the exact static and dynamic stiffness should be required, that is, it has high rmotion accuracy. However, the load has serious effects on hydraulic servo system, as the disturbance signals are generally difficult to measure, the state observer can be applied to measure the load disturbance, Then, the observed load counterbalances the disturbance with the method of compensated feedfor-ward, which can reduce the motion error caused by load disturbance, Aiming at the situations with observer participa-tion or without, the theoretical analysis was conducted and the simulations with sudden load increase and sudden load decrease were operated. Both the theoretical research and the simulation results shown that this method is a good so
lution to improve the anti interference ability of mechanical hydraulic servo system. KEYWORDS:Hydraulic servo; State obeerver; Feedforward; Anti interference
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引言
液压伺服系统在工作时一定程度上要受到载荷的干扰，降低了系统的运动精度。目前，针对液压伺服系统的负载力或者负载力矩的扰动，多采用传感器对负载扰动进行测量["]，再对液压伺服系统前馈进行补偿，以提高系统抑制干扰的能力；但扰动信号在一般情况下是难以进行直接测量
收稿日期：2009-05-19
修同日期：2010-0309
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的，而且前馈控制属于开环控制，所以要求补偿装置的参数具有较高的稳定性，否则难以达到应有的效果；同时，还会给系统增加新的误差，特别是在大负载场合，这种干扰对系统的有关性能往往对系统运动精度起着不良的影响。
在液压伺服系统中可定义负载载为干扰量，负载载荷即干扰通常包括工作载简、摩振力和未知载荷的扰动等；同时液压伺服系统也会受到油温的干扰以及供油压力的波动等因素的影响，这些都会对液压伺服系统的输出产生不良影响，这紫干扰量在通常情况下是难以进行测量的，而这些干