مدل سازی ، تحلیل و کنترل سیستم عملگر الکتروسروهیدرولیک مبتنی بر رویکرد چند موضوعی و رفتار دو زمانی

در سیستم های الکتروسروهیدرولیک، وجود دینامیک بسیارغیرخطی و عبارات غیرقابل مشتق گیری موجب پیچیدگی و دردسرهایی در مدل سازی و شناسایی و کنترل سیستم می گردند. بدین خاطر اغلب تمایل به استفاده از مدل های ساده شده خطی وجود دارد. در این تحقیق، مدل سازی و تحلیل یک سیستم عملگر الکتروسروهیدرولیک به عنوان یک سیستم چندموضوعی شامل اجزای مکانیک، الکتریک و هیدرولیک انجام می گیرد. بدین منظور، در مدل عملگر الکتروسروهیدرولیک مورد نظر، عوامل غیر خطی هموار و ناهموار، پارامتر انطباق و نیز تراکم پذیری سیال در شیرهای راه دهنده اسپولی کنترل جهت و جریان مد نظر قرار می گیرند. به طور مروری، این تحقیق به مدل سازی دینامیک غیرخطی یک سیستم الکتروسروهیدرولیک دورانی، مدل سازی جامع شیر اسپولی با وضعیت های انطباقی مختلف، شناسایی پارامترهای مدل به روش تجربی زمان واقعی، تأثیر خواص سیال و به ویژه مدول بالک بر روی عملکرد سیستم، مطالعه اهمیت غیرخطی ها و تأثیر نامطلوب آن ها بر روی عملکرد کنترلی سیستم با استفاده از کنترل کننده کلاسیک pid، و طراحی و پیاده سازی تجربی یک کنترل کننده مناسب مبتنی بر تئوری اغتشاش منفرد، به منظور تعقیب مسیر مطلوب (که می تواند موقعیت، سرعت و یا گشتاور خروجی هیدروموتور باشد) پرداخته است. طراحی کنترلی ارائه شده که مبتنی بر رویکرد رفتار دوزمانی و تفکیک دینامیک های سریع و آرام در سیستم های هیدرولیکی می باشد و به عبارتی برمبنای روش تئوری اغتشاش منفرد قرار دارد، از یک رویکرد فیدبک غیرخطی که از تکنیک های پایداری لیاپانوف نیز بهره می گیرد استفاده می نماید. در این روش، قضیه پایداری تیخونوف تضمین می نماید که یک محدوده پارامتر اغتشاش وجود دارد که مدل دینامیکی سیستم هیدرولیک فرم یافته به شکل استاندارد اغتشاش منفرد، یک مسیر هموار معین را با خطای کوچکی دنبال می کند و به تغییرات مدول بالک سیال نیز مقاوم است. تأثیر روش کنترلی مورد نظر بر روی بهبود رفتار سیستم در مقایسه با روش های کنترل خطی کلاسیک و روش کنترل غیرخطی مود لغزشی، توسط شبیه سازی و آزمون های تجربی مورد ارزیابی قرار گرفته است. بهبود دقت تعقیب مسیر مطلوب و قابلیت پیاده سازی تجربی روش بر روی سیستم مورد نظر، به عنوان اهداف اصلی این پژوهش، به خوبی حاصل شده است.