本公开涉及电液伺服控制领域,具体地,涉及一种液压作动器的活塞位移控制方法、装置、设备、介质、程序产品及列车。
背景技术:
1、液压作动器广泛应用于自动化、航空航天、车辆工程、海洋工程等领域,是现代工程机械与自动化系统中的关键组件。液压作动器中活塞的高精度位移跟踪控制是决定其动态性能的关键,在相关技术中,通常采用比例-微分控制法,通过活塞位移的跟踪误差反馈来调节控制电压,从而实现对活塞位移的控制。
2、在实现本公开构思的过程中,发明人发现相关技术中至少存在如下问题:由于比例-微分控制法采用跟踪误差反馈来实现对活塞位移的控制,存在有滞后性和控制误差较大的问题。
技术实现思路
1、鉴于上述问题,本公开提供了一种液压作动器的活塞位移控制方法、装置、设备、介质、程序产品及列车。
2、根据本公开的一个方面,提供了一种液压作动器的活塞位移控制方法,包括:获取由目标跟踪信号确定的液压作动器在第t时刻的期望活塞位移和由目标跟踪信号的一阶导数估计信号确定的期望活塞位移相较于历史期望活塞位移的变化特征值;基于变化特征值、液压作动器在第t时刻的实际活塞位移、实际控制电压和跟踪误差估计参数,确定干扰补偿值,其中,干扰补偿值为用于对液压作动器中不确定性干扰进行补偿的补偿值,跟踪误差估计参数用于表征对期望活塞位移进行跟踪的估计误差;基于干扰补偿值、实际活塞位移、变化特征值和期望活塞位移,确定用于在第t+t时刻对液压作动器中活塞进行位移控制的目标控制电压。
3、本公开的另一个方面提供了一种液压作动器的活塞位移控制装置,包括:获取模块,用于获取由目标跟踪信号确定的液压作动器在第t时刻的期望活塞位移和由目标跟踪信号的一阶导数估计信号确定的期望活塞位移相较于历史期望活塞位移的变化特征值;补偿值确定模块,用于基于变化特征值、液压作动器在第t时刻的实际活塞位移、实际控制电压和跟踪误差估计参数,确定干扰补偿值,其中,干扰补偿值为用于对液压作动器中不确定性干扰进行补偿的补偿值,跟踪误差估计参数用于表征对目标跟踪信号进行跟踪的估计误差;电压确定模块,用于基于干扰补偿值、实际活塞位移、变化特征值和期望活塞位移,确定用于在第t+t时刻对液压作动器中活塞进行位移控制的目标控制电压。
4、本公开的另一个方面提供了一种列车,列车配置有通过执行上述液压作动器的活塞位移控制方法所控制的液压作动器,液压作动器用于基于液压作动器中活塞的位移控制,以实现列车在行驶过程中的动态协调控制。
5、本公开的另一个方面提供了一种电子设备,包括:一个或多个处理器;存储器,用于存储一个或多个程序,其中,当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时,使得一个或多个处理器执行上述液压作动器的活塞位移控制方法。
6、本公开的另一个方面还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有可执行指令,该指令被处理器执行时使处理器执行上述液压作动器的活塞位移控制方法。
7、本公开的另一个方面还提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述液压作动器的活塞位移控制方法。
8、本公开的液压作动器的活塞位移控制方法,通过目标跟踪信号的一阶导数估计信号来确定第t时刻的期望活塞位移相对于历史期望活塞位移的变化特征值,可以提高变化特征值的准确度。并通过第t时刻的变化特征值、实际活塞位移、实际控制电压、跟踪误差估计参数来确定针对液压作动器不确定性干扰的干扰补偿值,以通过该干扰补偿值、变化特征值、实际活塞位移和期望活塞位移来确定对下个采样时间段内对液压作动器中活塞进行位移控制的目标控制电压。由于通过采用已知信息主动估计不确定性因素,并在确定目标控制电压时通过干扰补偿值来消除该不确定性因素对液压作动器在进行活塞位移控制时的影响,从而至少部分的解决了相关技术中存在的滞后性和控制误差较大的技术问题,实现了提升控制精度和控制鲁棒性的技术效果。
1.一种液压作动器的活塞位移控制方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述变化特征值、所述液压作动器在所述第t时刻的实际活塞位移、实际控制电压和跟踪误差估计参数,确定干扰补偿值,包括:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述变化特征值、所述液压作动器在所述第t时刻的实际活塞位移、实际控制电压和跟踪误差估计参数,构建目标函数,包括:
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述一阶导数估计信号是通过以下方式确定的:
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述干扰补偿值、所述实际活塞位移、所述变化特征值和所述期望活塞位移,确定用于在第t+t时刻对所述液压作动器中活塞进行位移控制的目标控制电压,包括:
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述基于所述干扰补偿值、所述实际活塞位移和所述期望活塞位移,确定前馈控制电压,包括:
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述基于所述期望活塞位移和所述实际活塞位移,确定反馈控制电压,包括:
8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述基于所述前馈控制电压和所述反馈控制电压,确定用于在第t+t时刻对所述液压作动器中活塞进行位移控制的目标控制电压,包括:
9.一种液压作动器的活塞位移控制装置,包括:
10.一种列车,所述列车配置有通过执行如权利要求1~8中任意一项所述的方法所控制的液压作动器,所述液压作动器用于基于所述液压作动器中活塞的位移控制,以实现所述列车在行驶过程中的动态协调控制。