挖掘机液压系统非线性摩擦的辨识与补偿

来源：机床与液压杂志2023年第20期北京时间：

作者：杨超，赵佳伟，马伟，殷晨波，杨中良，王大宇

单位：南京工业大学车辆与工程机械研究所;三一重机有限公司；南京工业大学车辆与工程机械研究所;三一重机有限公司；南京工业大学车辆与工程机械研究所;三一重机有限公司；南京工业大学车辆与工程机械研究所;三一重机有限公司；三一重机有限公司;三一集团有限公司；中国工程机械工业协会

摘要：针对挖掘机电液比例控制系统受到液压缸非线性摩擦导致系统稳定性和控制精度降低的现象，提出利用改进粒子群算法和前馈补偿相结合的策略，对控制系统进行优化，以提高系统位移跟踪精度。建立电液系统模型，并用改进的Stribeck模型描述非线性摩擦。通过改进的粒子群算法对模型参数进行辨识优化，根据结构不变性原理设计出一种动态摩擦前馈补偿方法。在此基础上，进行正弦信号、高速工况和低速工况实验。实验结果表明：提出的Stribeck模型和摩擦补偿控制方法可以有效改善低速爬行和平峰现象，并使轨迹追踪精度提高45%左右。

关键词：电液比例控制系统;非线性;摩擦力模型;粒子群算法;前馈补偿器

基金资助：国家重点研发计划（2021YFB2011904）