摘要：基于音圈电机的直驱阀系统（voice coil motor-direct drive valve,VCM-DDV）中液动力负载扰动对系统的性能影响很大。针对此问题,在建立基于VCM-DDV系统数学模型的基础上,提出了一种位置环/电流环的双闭环控制结构,位置环采用非线性PID控制,通过扩张状态观测器得到位置反馈信号的估计及其微分,以及液动力负载等扰动的实时估计值,并对扰动进行前馈补偿。仿真及实验结果表明,该控制策略可以有效克服液动力负载对系统性能的影响,系统对位置指令响应快速且无超调,可以满足VCM-DDV系统的性能要求。该算法采用离散形式,结构简单、计算量小,便于数字控制器实时实现。

关键词：直接驱动阀 音圈电机 非线性pid 扩张状态观测器 负载扰动 

单位：北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院 北京市海淀区100191