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第1章 绪论 1

1.1 电气液压伺服控制的应用与发展 1

目录 1

1.2 电气液压伺服控制仍保持其有利的竞争地位 3

1.3 电气液压近代伺服控制的特点 5

1.4 近代控制策略在近代电气液压伺服控制的应用概况［1］ 5

1.4.1 PID控制 5

1.4.2 自适应控制（AC） 6

1.4.3 鲁棒控制 6

1.4.4 非连续系统控制 7

1.4.5 智能控制（AIC） 9

参考文献 11

1.5 多机电系统的综合总线管理 11

第2章 电气液压伺服控制系统的优化设计 13

2.1 最优二次型控制的基本理论 13

2.1.1 最优控制的基本内容与定义 13

2.1.2 最优二次型的基本理论 14

2.2 二次型优化理论在液压伺服系统设计上的应用 16

2.2.1 液压伺服系统的建模 16

2.2.2 采用二次型理论进行液压伺服系统的优化设计 20

2.2.3 采用系数代换法进行系统的优化 26

2.3 轴向柱塞泵的最优控制 37

2.3.1 系统的建模 37

2.3.2 利用最优理论的优化设计 38

2.3.3 实验验证 39

2.4 其他优化方法 40

2.4.1 利用拉氏变换相似定理求优化参数 40

2.4.2 等效开环变阶闭环控制 43

2.5 状态反馈精确线性化的最优控制 47

2.5.1 基本描述方程 47

2.5.2 状态反馈精确线性化的优化设计原理 48

2.5.3 应用举例 50

2.6 状态反馈的实现 51

2.7 基于线性二次型最优控制的PID参数优化方法 52

2.7.1 线性二次最优控制（LQR）系统与PID控制系统结构 52

2.7.2 线性二次最优PID参数 53

2.8 输入前馈补偿 55

参考文献 55

第3章 电液伺服系统的自适应控制 56

3.1 自适应控制的基本概念 56

3.1.1 自适应控制的定义 56

3.1.2 自适应控制的分类 56

3.2 以局部参数最优为基础的设计 57

3.3 以Lyapnov函数为基础的设计 58

3.3.1 改变系统参数的自适应方法 59

3.3.2 采用信号综合的自适应方法 65

3.3.3 简化模型法 70

3.4.2 POPV超稳定理论在机电液压伺服系统中的应用 76

3.4 以POPV超稳定理论为基础的设计 76

3.4.1 POPV超稳定理论 76

3.5 MRAC中模型的选取 82

3.6 自适应Smith控制系统 83

3.6.1 采用预估器补偿系统延迟 83

3.6.2 自适应Smith预估补偿 84

3.7 离散化的非最小相位系统 85

3.7.1 离散化造成非最小相位问题的原因 86

3.7.2 非最小相位系统的基本自适应控制方法 87

参考文献 88

4.1.1 动力机构负载的静态补偿 89

4.1 电气液压伺服系统负载的非线性补偿 89

第4章 负载变化的补偿 89

4.1.2 一般系统的非线性对消补偿 92

4.2 采用状态再现实现干扰的补偿 93

4.2.1 复合控制的基本原理 93

4.2.2 状态观测器的基本原理 94

4.2.3 利用观测器预估干扰的复合控制 96

4.3 状态反馈抗干扰设计 101

4.4 动态鲁棒补偿法 103

4.4.1 鲁棒补偿器的原理 103

4.4.2 伺服系统的动态鲁棒补偿举例分析 106

4.4.3 液压H∞控制 107

4.5.1 耦合与解耦原理 110

4.5 多变数液压伺服系统干扰的补偿 110

4.5.2 双通道液压机器人伺服系统交联干扰的补偿 116

4.5.3 结构抵消法解耦与负载干扰补偿 122

参考文献 126

第5章 电气液压伺服系统的复合控制 127

5.1 阀泵串联控制系统 127

5.1.1 阀泵串联控制系统的结构和工作原理 127

5.1.2 系统的数学模型 128

5.1.3 系统的性能分析 131

5.2 阀泵并联控制系统 133

5.2.1 泵控-阀控并联控制系统的原理 133

5.2.2 阀泵并联式容积作动系统的动态分析 134

5.2.3 旁路阀-泵复合控制系统 138

5.3 电液复合控制系统 139

5.3.1 电液复合调节作动系统的构成 139

5.3.2 电液复合控制子系统的建模 140

5.3.3 电液复合系统的建模与仿真 143

5.3.4 电液复合控制的效率分析 144

5.4 功率电传作动系统 147

5.4.1 功率电传作动系统的发展 148

5.4.2 功率电传作动器的关键技术 151

5.5 功率电传作动器的方案设计［5］ 154

5.5.1 飞控作动器的基本形式 154

5.5.2 EMA与EHA的系统构成与方案比较 155

5.5.3 各种EHA方案的比较 158

参考文献 169

第6章 差动液压缸伺服控制 170

6.1 差动液压缸的静特性分析 170

6.1.1 速度特性分析 170

6.1.2 液压缸的非对称对负荷曲线的影响 173

6.1.3 压力—流量特性 174

6.1.4 刚度分析 174

6.2 速度特性的补偿 176

6.2.1 速度反馈补偿 176

6.2.2 压力反馈参数补偿 177

6.3 差动缸伺服系统的动态特性分析与补偿 180

7.1.1 余度液压伺服系统的种类 185

第7章 电气液压系统的余度控制 185

7.1 余度液压伺服系统的种类与结构原理 185

7.1.2 几种典型的液压余度舵机的结构原理 188

7.2 余度等级、余度配置和余度管理 192

7.2.1 余度等级的确定 192

7.2.2 余度的配置 193

7.2.3 余度的管理 194

7.2.4 故障监测器阀值的选取 195

7.3 余度伺服机构的建模分析［1］ 196

7.3.1 力综合式余度伺服系统的建模 196

7.3.2 磁通综合余度伺服系统的建模 199

7.3.3 机械反馈式余度伺服系统的建模 201

7.4 力纷争问题的分析与解决措施 203

7.4.1 中值均衡 206

7.4.2 均值均衡 207

7.5 余度伺服机构耦合问题的研究和最优均衡解耦控制 208

7.6 余度伺服机构故障检测阀值和均衡权限的选取 212

参考文献 214

第8章 非连续电气液压系统控制 215

8.1 Bang-Bang控制 215

8.1.1 Bang-Bang控制的原理 215

8.1.2 Bang-Bang控制的分析方法 216

8.1.3 液压系统的Bang-Bang控制 219

8.1.4 快速模型预测Bang-Bang控制 224

8.2 液压变结构控制系统（VSCS） 234

8.2.1 伺服系统结构控制原理 234

8.2.2 变结构控制的改进 237

8.2.3 全局鲁棒最优变结构控制 239

8.2.4 变结构控制与Bang-Bang控制的结合 245

8.3 模糊控制 248

8.3.1 模糊控制的一般设计方法 249

8.3.2 模糊控制与其他控制策略的结合 254

8.3.3 模糊控制存在的问题 264

8.4 脉冲宽度调节（PWM） 264

8.4.1 PWM的工作原理 264

8.4.2 液压PWM系统的优缺点 266

8.4.3 PWM的理论分析 267

8.4.4 与离散输入信号幅值成比例的PWM 271

8.5 脉冲编码控制（PCM） 272

参考文献 273

第9章 转速系统的神经网络控制 275

9.1 转速系统组成 275

9.2 转速模拟系统的建模 276

9.3 基于RBF神经网络的转速模拟系统的控制 278

9.3.1 基于神经网络的智能控制 278

9.3.2 基于RBF神经网络的转速控制 279

9.3.3 基于RBF神经网络的转速模拟系统的控制方案 280

9.3.4 基于RBF神经网络的转速模拟系统的实现 287

9.4 基于神经网络逆模型的训练 291

9.4.1 神经网络的逆控制 291

9.4.2 基于反馈误差学习算法 293

9.5 基于回归神经网络的非线性速度控制 294

9.5.1 基于DRNN的转速模拟系统的非线性控制方案 295

9.5.2 基于对角回归神经网络的非线性控制方案的实现 297

9.6 神经网络控制性能的改善 299

9.6.1 收敛速度 299

9.6.2 参数的优化分析 300

参考文献 300

10.1 机载机电系统的发展趋势 302

第10章 机载多机电系统的综合总线管理 302

10.2 机载多机电系统的综合总线管理方案 303

10.3 机载多机电系统分布式综合仿真通信系统 305

10.3.1 机载公共设备综合管理系统的分析 305

10.3.2 MIL-STD-1553B通信控制方案 306

10.3.3 公共设备管理数据总线仿真技术 307

10.3.4 公共设备综合仿真系统的通信系统 309

10.3.5 公共设备综合仿真系统的结构 310

10.3.6 公共设备综合仿真系统软件 315

10.4 综合仿真系统任务调度算法 319

10.4.1 综合仿真系统任务特点 319

10.4.2 静态负载分配算法 320

10.4.3 动态负载平衡算法 324

10.4.4 动态任务调度算法的实现 334

10.5 综合仿真系统分布实时数据库系统 335

10.5.1 实时数据库模型 335

10.5.2 综合仿真系统中数据库的特点 336

10.6 故障注入系统 337

10.6.1 故障注入系统结构 337

10.6.2 分布式系统的故障诊断与监控在仿真平台上的实现 338

10.7 机载公共设备综合仿真系统综合实验 339

10.7.1 综合仿真实验平台 339

10.7.2 仿真实例运行 340

10.7.3 仿真结果分析 341

参考文献 347