含有负弹性刚度负载变液压刚度电液位置控制系统失稳行为及其镇定的研究

The response speed of electro-hydraulic position control system is restricted by the spring stiffness of load. If the spring stiffness is a negative value, the system will be unstable. The scope of research is: 1) To study the dynamic coupled structure, the mathematic representations and the mechanism of destabilization of electro-hydraulic control position system with the variable hydraulic stiffness under the spring load with a negative value of stiffness; 2) To study the compensator to make the system stable by use of the direct method of Lyapunov’s stability theory. The science value of this subject is in the understanding of the mechanism of destabilization of essential nonlinear dynamic system with the variable construct parameters under the spring load with a negative value of stiffness.

负载弹性刚度制约电液位置控制系统的响应速度；负载弹性刚度为负值时，引发系统失稳。本项目主要研究：在含有负值弹性刚度负载作用下，变液压刚度电液位置控制系统动力耦合结构及其数学表达和系统失稳行为；拟利用李雅普诺夫稳定理论直接法，求解使系统稳定的系统结构补偿器。本项目研究对含有负值弹性刚度的复杂负载作用下、变结构参数且本质非线性动力系统的稳定性丧失机理和问题求解，有重要科学价值。

负载弹性刚度制约电液位置控制系统的响应速度；负载弹性刚度为负值时，引发系统失稳。本项目研究对含有负值弹性刚度的复杂负载作用下、变结构参数且本质非线性动力系统的稳定性丧失机理和问题求解，有重要科学价值。根据研究计划，探讨了流量控制用蝶阀的阀板气动作用力矩随阀板倾角变化规律，得出了弹性刚度值正负变化的弹性负载。在此负载的基础上，对电液伺服阀、液压缸和负载等系统元件进行建模，得到阀控液压缸这一变液压刚度和弹性负载耦合的传递函数形式和微分形式数学模型表达。利用传递函数数学模型，确定出在负弹性刚度和变液压刚度条件下的系统失稳条件和失稳范围；利用微分形式数学模型，通过采用相图分析的方法，发现在负弹性刚度和变液压刚度条件下，系统存在极限环运动的现象；我们将这一运动经数学处理，提炼出非线性动力系统“与输出变量相关的非线性三阶系统运动”，讨论了此类三阶动力系统的李雅谱若夫稳定性，并侧重讨论了系统输出量运动行为中的极限环和初值敏感行为。依照系统的独特运动规律和特性，探讨了系统镇定的补偿控制方法，通过引入前馈控制和神经模糊求逆函数相结合的控制策略，初步得到使系统稳定运动的控制算法，正在通过进一步探讨其全局适应性和全局有效性。