基于CESO的电液伺服系统线性自抗扰控制方法、系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115903494A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211431230.4(22)申请日2022.11.14(71)申请人太原科技大学地址030024山西省太原市万柏林区瓦流路66号(72)发明人贾雁金坤善张井岗曹继贤李宇翔(74)专利代理机构合肥市泽信专利代理事务所(普通合伙)34144专利代理师江楠竹(51)Int.Cl.G05B13/04(2006.01)权利要求书2页说明书11页附图19页(54)发明名称基于CESO的电液伺服系统线性自抗扰控制方法、系统(57)摘要本发明涉及阀控非对称缸电液伺服系统控制技术领域，更具体的，为基于CESO的电液伺服系统线性自抗扰控制方法、系统。本发明提出了基于级联扩张状态观测器的电液伺服系统线性自抗扰控制方法、系统，具有结构简单、易于工程实现，且对包含高频测量噪声系统的不确定扰动有良好的抑制能力。本发明采用线性级联ESO代替传统的高增益ESO观测器，利用其多层级对实时获取的EHSS输入电压和输出位移进行处理，配合状态反馈控制器对EHSS进行全程工作控制，本发明解除了传统电液伺服系统线性自抗扰控制中传感器高频测量噪声对系统综合扰动估计精度的制约因素，提升了扰动估计精度，降低了观测器带宽取值对高频测量噪声的敏感性。CN115903494ACN115903494A权利要求书1/2页1.基于CESO的电液伺服系统线性自抗扰控制方法，其对EHSS进行扰动抑制与位移控制，其特征在于，所述基于CESO的电液伺服系统线性自抗扰控制方法包括以下步骤：S1，实时获取当前时刻下所述EHSS的输入电压u、输出位移x，通过CESO和状态选择器处理，得到位移估计值、速度估计值、总扰动估计值；其中，所述CESO为n层ESO串联而成，1≤n≤3；所述CESO的第n层ESO输出位移估值速度估值扰动估值所述状态选择器根据CESO的层数n选择最终输出；所述位移估计值选择第n层ESO输出的位移估值所述速度估计值选择第n层ESO输出的速度估值所述总扰动估计值选择n层的扰动估值之和S2，基于所述位移估计值、所述速度估计值、所述总扰动估计值，经控制律进行控制得到修正后的电压作为EHSS新的输入电压u'，新的输入电压u'对应控制EHSS输出新的位移x′；S3，重新循环步骤S1、S2的过程，伴随EHSS工作并对EHSS的总扰动进行实时估计与补偿。2.根据权利要求1所述的基于CESO的电液伺服系统线性自抗扰控制方法，其特征在于，S1中，所述CESO的第1层ESO的输入包括实时获取的输出位移x；以及实时获取的输入电压u经过控制增益估计值b0处理后的值u*b0。3.根据权利要求2所述的基于CESO的电液伺服系统线性自抗扰控制方法，其特征在于，S1中，所述CESO的第n层ESO的输入包括第n‑1层ESO输出的位移估值第n‑1层ESO输出的速度估值前n‑1层的扰动估值之和以及实时获取的输入电压u经过控制增益估计值b0处理后的值u*b0。4.根据权利要求3所述的基于CESO的电液伺服系统线性自抗扰控制方法，其特征在于，所述控制律进行控制的计算公式为：其中，r为参考信号，k1和k2为状态反馈增益，b0为EHSS过程控制增益估计值。5.根据权利要求3所述的基于CESO的电液伺服系统线性自抗扰控制方法，其特征在于，所述控制律进行控制的计算公式为：其中，r1、r2为参考信号，k1和k2为状态反馈增益，b0为EHSS过程控制增益估计值。6.基于CESO的电液伺服系统线性自抗扰控制系统，其特征在于，其使用了如权利要求4中所述的基于CESO的电液伺服系统线性自抗扰控制方法；所述基于CESO的电液伺服系统线性自抗扰控制系统包括：2CN115903494A权利要求书2/2页级联扩张状态观测器，其用于对实时获取的EHSS的输入电压u和输出位移x进行处理，分别得到几组不同的位移估值、速度估值、扰动估值；状态选择器，其用于配合级联扩张状态观测器选择出最终的位移估计值、速度估计值和总扰动估计值；状态反馈控制器，其用于根据所选择的位移估计值、速度估计值、总扰动估计值，经计算得到修正后的电压作为EHSS新的输入电压u'。7.根据权利要求6所述的基于CESO的电液伺服系统线性自抗扰控制系统，其特征在于，所述状态反馈控制器输入一个参考信号，用于与位移估计值进行计算并构成位移误差。8.基于CESO的电液伺服系统线性自抗扰控制系统，其特征在于，其使用了如权利要求5所述的基于CESO的电液伺服系统线性自抗扰控制方法；所述基于CESO的电液伺服系统线性自抗扰控制系统包括：级联扩张状态观测器，其用于对实时获取的EHSS的输入电压u、输出位移x进行处理，分别得到几组不同的位移估值、速度估值、扰动估值；状态