比例方向阀控气动执行器自适应鲁棒运动伺服控制

来源：江苏大学学报·自然科学版杂志2025年第5期北京时间：

作者：钱鹏飞,樊小峰,冯志远,刘磊,浦晨玮,何迪

单位：江苏大学 机械工程学院, 江苏 镇江 212013

摘要：为实现气动执行器的高精度运动轨迹跟踪控制，将一个比例方向阀控气缸系统作为研究对象，从控制策略角度设计了一种具有参数在线自适应的鲁棒控制器.首先，建立了系统的比例方向阀流量模型、气缸运动学模型、气缸摩擦力模型和气缸热力学模型；其次，基于反步法设计鲁棒控制器来抑制系统的参数估计误差、不确定非线性以及外界干扰的影响，并为控制器设计了在线参数自适应率以实时有效地估计系统模型中的参数不确定项；最后，通过MATLAB/Simulink中的XPC-Target模块搭建了气动运动轨迹自适应鲁棒跟踪控制的实时控制系统.试验结果表明，所设计的控制器能够实现良好的轨迹跟踪控制性能，跟踪0.4 Hz正弦轨迹时的最大跟踪误差为0.80 mm，约为幅值的2.67%.

关键词：比例方向阀, 气缸, 反步法, 自适应鲁棒控制, 运动轨迹跟踪

基金资助： 国家自然科学基金资助项目（52575062）