负载口独立控制系统非线性滤波振动抑制方法

作     者：程敏 侯严迪 丁孺琦 CHENG Min;HOU Yandi;DING Ruqi

作者机构：重庆大学高端装备机械传动全国重点实验室重庆400044 华东交通大学载运工具与装备教育部重点实验室南昌330013 

出 版 物：《西安交通大学学报》 (Journal of Xi'an Jiaotong University)

年 卷 期：2024年第58卷第4期

页      面：200-210页

核心收录：

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0804[工学-仪器科学与技术] 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2020YFB2009702) 国家自然科学基金资助项目(52075055) 工信部战略基础产品资助项目(TC220H064) 

主　　题：负载口独立 压力流量复合控制 非线性滤波 突变信号 振动抑制 

摘      要：针对负载口独立控制系统在作业过程中时常因控制信号突变而造成执行器速度振荡及液压缸两腔压力波动,从而导致操作舒适性和机器可靠性降低甚至引发安全事故的问题,首先,分析了负载口独立控制系统压力流量复合控制策略以及传统阻尼补偿方法抑振的局限性,阐明了引发速度振荡与压力波动的原因;然后,基于该控制系统,提出了采用非线性滤波器修改突变控制信号的抑振方法,并给出了非线性滤波器的边界选取原则;最后,设计了负载口独立控制系统的进出口阀控制器,通过修改参考流量信号,降低了不同突变信号对执行器速度带来的影响。基于20 t挖掘机负载口独立控制系统开展数值仿真,结果表明:相较于传统阻尼补偿方法,采用所提方法能够有效降低阶跃、斜坡信号引起的执行器速度振荡与压力波动,且在动臂液压缸全伸、全缩典型工况下压力波动较小,并使速度振荡降低了32.5%~64.7%,从而有效改善了系统的动态特性。