机床与液压

作者：刘东航，刘凯磊，杨静，张政，龚佳明，王程远

单位：江苏理工学院机械工程学院；江苏理工学院机械工程学院;江苏省先进流体动力与装备工程研究中心；江苏理工学院机械工程学院;江苏省先进流体动力与装备工程研究中心；江苏理工学院机械工程学院；江苏理工学院机械工程学院；江苏理工学院机械工程学院

关键词：静液压推土机;扩张状态观测器（ESO）;非奇异终端滑模控制（NTSMC）;变量泵-变量马达

基金：国家自然科学基金项目（51805228）；江苏省高等学校基础科学(自然科学) 研究项目(25KJA460005)；常州市领军型创新人才引进培育项目（CQ20210093）；江苏理工学院研究生实践创新计划项目

静液压推土机作业过程中，由于液压系统的非线性特性及外部干扰等因素，存在转速控制精度偏低以及双侧同步性能不足等问题。针对此，提出一种基于变量泵-变量马达协同调控的高精度转速控制方法。对变量泵-变量马达转速控制系统进行数学建模；设计基于扩张状态观测器（ESO）与非奇异终端滑模控制（NTSMC）的复合控制器，通过ESO实时估计并补偿系统总扰动，结合NTSMC构造有限时间收敛滑模面，实现转速误差快速收敛，并基于李雅普诺夫理论严格证明闭环系统全局稳定性。为验证控制策略的有效性，搭建Simulink-AMESim联合仿真平台开展对比试验，结果表明：相较于传统PID控制，ESO-NTSMC的稳态跟踪相对误差减少62.5%，动态调节时间缩短62.07%。进一步进行试验验证，在0~10km/h车速范围内，ESO-NTSMC控制下的马达转速误差比PID控制下减少了约36%，其直线跑偏率在0.9%内，能够有效提升推土机的同步控制精度,提高推土机的作业性能和系统稳定性。

来源：2026年第2期

《机床与液压》期刊编辑部

查看机床与液压杂志2026年第2期