基于液压二次调节技术的大惯量回转系统预定性能自适应鲁棒控制研究

将液压二次调节技术应用于大惯量回转系统可以进行制动能量的回收，本文针对基于液压二次调节技术的大惯量回转系统存在的参数不确定性以及未知的外部扰动引起的跟踪精度不足的问题，提出了预定性能自适应鲁棒控制器。将预定性能和自适应鲁棒器相结合，对大惯量回转系统存在的未知参数进行了估计，并使用Lyapunov函数严格保证了整个系统的半全局渐近稳定。仿真结果表明：相同的工况下，与PID以及普通的自适应鲁棒控制相比，本文所设计的控制器可以让大惯量回转系统有更好的跟踪精度和较高的鲁棒性。

工程机械是推进城市化进程的重要工具，如挖掘机、起重机、旋挖钻机等都是城市里各种施工建设中被广泛使用的大型机械，它们上车的转动惯量均比较大[1]。近些年，国家从政策上为环境的治理和改善持续赋能，为让“双碳”战略尽早实现，环境友好型机械的创新有着重要现实意义。液压系统具有功率重量比大以及易实现无极调速的优势，所以上述各类工程机械大多使用液压系统进行传动， 另一方面， 这类工程机械在作业时能耗也普遍较大[2]。液压二次调节技术实则属于泵控系统，其结构如图1 所示， 该结构的优势在于可以实现理论上的无节流损失，将其应用于大惯量回转系统中，可以回收发动机多余功率和回转机构制动前的转动能，并将其转换成液压能存储于液压蓄能器中，用以下一次回转对上车回转的驱动[3]。

Figure 1. Structure diagram of large inertia rotary system based on hydraulic secondary regulation technology 图1. 基于液压二次调节技术的大惯量回转系统结构图