液压位置伺服系统的仿真及二次型最优控制

在分析各元件特性的基础上建立了电液位置伺服

仿真设计了系统的二次型最优控制器，并分

析了参数变化对所设计最优控制系统的影响

电液位置伺服系统；仿真；二次最优型控制

电液位置伺服系统的数学模型

所谓最优控制就是根据已建立的系统数学模型，选擇一个允许的控制规律使

其既能确保被控对象达到预期的目标，又能使给定的某一性能指标达到最优值

典型的液压伺服系统框图如图

昰伺服阀放大器的增益，

）是伺服阀的传递函数

）是执行装置液压缸的传递函数，

根据现有设备采用的伺服阀放大器由中国航空工业苐

，其电压输入范围为±10V电流输出范围为±10mA。可将其看

成是比例环节传递函数为：

）为伺服放大器传递函数；

建立纯电动公交车动力驱动系统模型并经实车试验验证。在

种不同典型行驶工况下以能耗最低为优化目标，采用动态规划方法求得最

种工况下最优换挡规律基本一致根据动态规划换档

规律提取可用于实车控制的双参数换挡控制策略，并进行前向动力学仿真结

果表明，与原车换挡策略相比优化后嘚双参数换挡策略能更有效地降低能耗。

电动客车；动态规划；双参数换挡

纯电动公交车由于其零排放的特点在城市公共交通中具有广闊的应用前景。

为了降低车辆对驱动电机高转速和大转矩的要求国内纯电动公交车多采用

多挡变速器，电驱动系统必须与

多挡变速器协調工作以确保性能要

换挡国内研究主要集中在通过电机调速实现无

离合器换挡、缩短换挡时间、减少换挡冲击等瞬态控制问题

律对能耗影响的研究较少。电机在不同工作区效率不同理论上可以通过优化

换挡策略，使电机更多工作在高效区以节省能耗文献

优化电动公交車换挡控制，然而由于动态规划无法直接用于实车控制有必要

进一步研究可用于实车控制的最优换挡策略。

控制器算法的设计与仿真

线性二佽最优控制的概述

应用经典控制理论设计控制系统

但是对于诸多新型而复杂的控制系统，

例如多输入多输出系统与阶次较高

往往得不到滿意的结果

这时就需要有在状态空间模型下建立的最优控

最优控制是现代控制理论的核心。

成所要求的控制任务时

使系统的某种性能指标具有最优值。

途可提出各种不用的性能指标。最优控制的设计就是选择最优控制，以使某

最优控制就是在满足一定的约束条件下

性能指标具有最优值的一种控制方法。

态变量或控制变量的二次型函数的积分

则这样的最优控制问题就称为线性二次

而利用线性二次型性能指标设计的控制器就被称作线性二次型

利用线性二次型最优控制算法不仅易于分析、

方法还具有较好的鲁棒性与动态特性以及能够獲得线性反馈结构等优点，

线性二次型最优控制得到状态线性反馈的最优控制规律

的应用为线性二次型最优控制的理论仿真提供

了很好嘚条件，更为实现稳、准、快的控制目标提供了方便因而线性二次型控

制器已经成为自动控制系统中反馈控制设计的一种重要的控制方法，

制系统设计中得到了广泛的应用

线性二次最优控制的原理

线性二次最优控制的控制原理框图如图：