机床与液压

作者：祁天军，李富荣，黄绪山，王飞，赵钰峰

单位：中国石油天然气股份有限公司玉门油田分公司；中国石油天然气股份有限公司玉门油田分公司；中国石油天然气股份有限公司玉门油田分公司；中国石油天然气股份有限公司玉门油田分公司；中国石油天然气股份有限公司玉门油田分公司

关键词：液压作动器;复合控制设计;奇异扰动理论;稳定性控制

针对液压作动器(HA)位置跟踪，设计一种基于奇异扰动理论的复合控制方法。从时间尺度分离的角度，将HA分解为慢速机械子系统和快速液压子系统，并采用奇异扰动理论进行复合控制。设计了一种基于障碍李雅普诺夫函数的带观测器反推控制器，提出一种类似滑模面的误差变量，将二阶机械子系统转化为一阶误差子系统，由此将HA的位置跟踪误差约束分解为一阶误差子系统的输出约束和一阶液压子系统的稳定性问题。通过奇异扰动理论的稳定性分析，证明通过合理选择控制参数，所提方法能够实现位置跟踪误差约束和所需的稳定性能。最后，通过仿真和实验验证了所提控制方法的有效性和实用性。结果表明：所设计的复合控制器能够有效抑制液压作动器系统中的不确定性影响，确保位置跟踪误差在规定范围内；与传统的降阶模型非线性控制器（RNC）和反步设计控制器（BDC）相比，所提方法在位置跟踪精度和稳定性方面具有显著优势。

来源：2025年第10期

《机床与液压》期刊编辑部

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