閥控缸負(fù)載模擬多余力抑制研究

　　閥控缸電液負(fù)載模擬器是測(cè)試伺服閥控缸作動(dòng)器在外界載荷譜作用下靜、動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能的重要平臺(tái)。其要求負(fù)載模擬器要有較高的模擬精度和較強(qiáng)的魯棒性，能夠準(zhǔn)確模擬所需負(fù)載力。但由于負(fù)載模擬器與閥控缸作動(dòng)器之間固有的機(jī)械連接，在傳遞負(fù)載力的同時(shí)也給兩系統(tǒng)的獨(dú)立控制帶來(lái)了耦合干擾，造成所模擬的負(fù)載力不夠準(zhǔn)確，即產(chǎn)生多余力。

　　多余力是負(fù)載模擬器研究領(lǐng)域的一個(gè)棘手問(wèn)題，它的存在嚴(yán)重影響負(fù)載模擬器的控制性能，如使負(fù)載模擬器的頻寬變窄、穩(wěn)定性變壞、加載精度降低等。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)多余力抑制探索出兩種方法：結(jié)構(gòu)補(bǔ)償法和控制補(bǔ)償法。結(jié)構(gòu)補(bǔ)償法是通過(guò)增加輔助元件或改變負(fù)載模擬器局部連接形式來(lái)消除多余力，如安裝蓄能器、緩沖彈簧等。此類方法雖然能夠消除部分多余力，但犧牲系統(tǒng)控制性能，響應(yīng)變差?？刂蒲a(bǔ)償法是通過(guò)在控制程序中增加補(bǔ)償算法環(huán)節(jié)以實(shí)現(xiàn)多余力的抑制，如前饋補(bǔ)償原理。這類方法成本較低，但需建立準(zhǔn)確的負(fù)載模擬系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。

　　本研究基于伺服閥控缸作動(dòng)器測(cè)試平臺(tái)的結(jié)構(gòu)模型，建立其數(shù)學(xué)模型，探究負(fù)載模擬器和作動(dòng)器輸出力、位移的耦合機(jī)理。從機(jī)理上分析多余力產(chǎn)生的原因，并在控制端引入補(bǔ)償環(huán)節(jié)，達(dá)到抑制多余力的效果。