基于未知输入观测器的电液执行器容错控制研究  

Research on Fault-Tolerant Control of Electro-Hydraulic Actuator Based on Unknown Input Observer

作　　者：王建军[1] 郝素兰[1] 李文雷 刘文龙 WANG Jianjun;HAO Sulan;LI Wenlei;LIU Wenlong(School of Mechanical Engineering,Anhui Technical College of Mechanical and Electrical Engineering,Wuhu Anhui 241002,China;School of Mechanical Engineering,Yanshan University,Qinhuangdao Hebei 066004,China)

机构地区：[1]安徽机电职业技术学院机械工程学院,安徽芜湖241002 [2]燕山大学机械工程学院,河北秦皇岛066004

出　　处：《重庆科技大学学报（自然科学版）》2024年第4期113-117,共5页Journal of Chongqing University of Science and Technology(Natural Sciences Edition)

基　　金：安徽省2021年高校学科(专业)拔尖人才学术资助项目“大型运载装备多机分布式协同控制智能化和关键技术研究”(GXBJZD2021100);安徽省高校自然科学研究重点项目“基于云平台的液压机液压系统故障智能诊断技术研究”(KJ2020A1108);安徽机电职业技术学院2019年学校特色高水平专业建设项目“机械设计与制造专业”(2019TGZY01)。

摘　　要：电液执行器(EHA)中的传感器或执行器故障,会导致系统不稳定,存在安全隐患。为了解决这些问题,提出并研发了一种用于EHA的容错控制补偿技术。建立其数学模型,利用PID控制器进行位置跟踪控制,通过重构的未知输入观测器实现对干扰和传感器故障的诊断和误差补偿;利用容错控制补偿技术,可以提高EHA运行的可靠性和稳定性,确保控制器的稳定性及其跟踪性能。通过数值模拟和实验,证明了所研发的容错控制补偿技术的有效性。Malfunctions of sensors or actuators in electro-hydraulic actuators can cause system instability and pose safety hazards.To adress these problems,a fault-tolerant control compensation technique for EHA is proposed and developed.The mathematical model is established,the position tracking control is carried out by PID controller,and the interference and sensor fault diagnosis and error compensation are realized by reconstructed unknown input observer.Fault tolerant control compensation technology can improve the reliability and stability of EHA operation,ensure the stability of the controller and its tracking performance.The effectiveness of the fault-tolerant control compensation technique is proved by numerical simulation and experiment.

关 键 词：电液执行器 容错控制 未知输入观测器 误差补偿 

分 类 号：TH137[机械工程—机械制造及自动化]