摘要：伴随着航天科技的发展,重力补偿系统在模拟太空的零重力环境中起到了非常关键的作用。基于静压气浮无摩擦气缸构建气动重力补偿系统,其为典型的非线性系统,难以对其建立精确数学模型,对其实现高精度压力控制尤为困难。针对基于比例流量阀及气浮无摩擦气缸的气动重力补偿系统建立二阶数学模型,建模过程为控制算法提供一个大致精确的参考模型;利用等温容器及层流狭缝管路,研制压力微分传感器,有效抑制噪声并提取压力微分信号;提出基于自抗扰技术的高精度压力控制算法,抑制环境及模型双重扰动,实现高精度动态重力补偿。试验结果表明,自抗扰控制器对气源压力变化、负载突变具有较强的鲁棒性,稳态控制精度约为67 Pa,动态(0.1 Hz)跟踪误差小于1 000 Pa。

关键词：压力控制 自抗扰 等温容器 气动重力补偿系统 

单位：北京石油化工学院自动化系; 北京理工大学自动化学院