Hydraulics Pneumatics &Seals/No.02.2018
doi:10.3969/j.issn.1008-0813.2018.02.010
收稿日期：2017-03-09
作者简介：桑勇（1979-），男，山东泰安人，副教授，博士，研究领域：机电液一体化。0引言电液伺服力加载系统具有响应快、控制精度高、性
能稳定、可靠性好等优点，被广泛地应用在各类测试装
置中。惯性是物理学中最基本的概念之一，惯性力存
在于一切有质量、构件质心有加速度或构件有角加速
度的机械中。惯性力主要由质量和加速度决定，质量
和加速度越大产生的惯性力也就越大。因此，惯性力
在运动部件质量较大的大型、重载荷液压装备和加速
度较大的高频动态液压加载装置中体现出较强的惯性作用[1]。在性能测试实验过程中，惯性力会影响实验精度，引起测量精度的下降。在液压装置中主要有回转运动、直线运动和复杂的复合运动三种运动形式：回转运动部件包括摆动液压缸、液压马达、液压泵等，直线运动部件主要是指伺服液压缸，复杂的复合运动部件主要是指多轴复合液压运动装置[2]。电液伺服力加载系统利用液压缸驱动负载，以直线运动的形式体现。惯性力的补偿除了可以采用机械式惯性力补偿外，通常选取合适的控制方案进行补偿控制。本文以电液伺服动三轴试验仪为研究对象，分析
基于迭代学习控制电液伺服力
加载系统惯性力的补偿研究
桑勇，王亚杰，邵利来
（大连理工大学机械工程学院，辽宁大连116024）
摘要：电液伺服力加载系统响应快、控制精度高，被广泛地应用在各类测试装置中。惯性是物理学中最基本的概念之一，在电液伺服力加载系统中惯性力主要由质量和加速度决定，质量和加速度越大产生的惯性力也就越大。在科学实验过程中，动态加载时较大的加速度会产生较大的惯性力，惯性力会影响力加载的控制精度，从而引起实验精度的下降。绝大多数情况下，惯性力与加载力相比相对比较小，完全可以忽略。然而在高频小载荷的加载场合，由于加速度大、加载力小，此时应考虑惯性力的影响。基于此，该文分析了高频小载荷条件下惯性力对加载力的影响，在Matlab/Simulink 中建立了电液伺服力加载系统的数学模型，提出采用迭代学习控制的方案实现惯性力的补偿，以土工常用的电液伺服动三轴试验仪为例开展仿真研究，研究结果表明：迭代学习控制方案能较明显地提高动态加载的控制精度。
关键词：迭代学习控制；电液伺服系统；仿真；研究
中图分类号：TH137文献标志码：A 文章编号：1008-0813（2018）02-0035-05
Compensation Research on Inertial Force of Electro-hydraulic Servo
Force Loading System Based on Iterative Learning Control
SANG Yong,WANG Ya-jie,SHAO Li-lai
（School of Mechanical Engineering,Dalian University of Technology,Dalian 116024,China ）
Abstract ：Electro hydraulic servo loading system has been widely used in various kinds of testing devices because of its fast response and high control precision.Inertia is one of the most basic concepts in Physics,In the electro-hydraulic servo loading system,the inertia force is mainly determined by mass and acceleration,The greater the mass and acceleration,the greater the inertial force.In the course of scientific ex-periment,In the dynamic loading,the larger acceleration will produce larger inertia force,the inertia force will affect the control precision,which will lead to the decrease of the experimental precision.In most cases,the inertia force is relatively small compared with the loading force,which can be ignored.However,in the case of high frequency and small load,the influence of inertia force should be taken into ac-count when the acceleration is large and the loading force is small.Based on this,this paper analyzes the influence of the inertia force on the loading force under the condition of high frequency and small load,and establishes the mathematical model of the electro-hydraulic servo loading system in Matlab/Simulink,Iterative learning control scheme is proposed to compensate the inertia force,The simulation research is carried out on the electro -hydraulic servo triaxial test instrument which is commonly used in geotechnical engineering,The results show that iterative learning control scheme can improve the control precision of dynamic loading obviously.
Key words ：iterative learning control;electro hydraulic servo system;simulation;research
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