机床与液压

作者：张华兵，刘凯磊，杨静，顾达，顾秀琴，陶翔飞

单位：江苏理工学院机械工程学院；中国重型机械研究院股份公司；江苏理工学院机械工程学院；江苏大学流体机械工程技术研究中心；国机重工集团常林有限公司；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；江苏理工学院机械工程学院

关键词：负载口独立控制系统;BP神经网络;模型预测控制器;滑模扰动观测器

基金：国家自然科学基金青年科学基金项目（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（CQ20220089； CQ20210093）

电液比例阀因其时变特性而引入非线性项，会造成稳态误差大、响应慢、抗干扰能力差等缺点。针对此，提出一种基于BP神经网络和扰动观测器的模型预测控制策略(BP-MPC-SMO)。以负载口独立控制系统为研究对象，建立负载口独立控制液压系统模型和状态空间方程；设计模型预测控制器，并采用BP神经网络拟合系统建模过程中的不确定性项；构造滑模扰动观测器用于补偿外部扰动；最后，采用MATLAB/Simulink和AMESim建立电液控制系统联合仿真模型，并进行仿真分析。结果表明：BP-MPC-SMO控制方法的误差绝对值平均值相比MPC控制和PID控制分别减小了48.8%和68.0%，系统响应速度分别提高了29.5%和52.6%。因此，所提BP-MPC-SMO控制方法的精度和响应速度均大幅度提升。

来源：2025年第24期

《机床与液压》期刊编辑部

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