Abstract
在工業界, 需要大驅動力量之精確定位時大都會用到電液壓伺服系統。液壓伺服系統的動態特性很複雜, 且具高度之非線性, 傳統之設計方法是將系統線性化於操作點,再設計一個固定增益的伺服系統。從設計的角度來看, 如此線性化之設計存在一些問題點: 系統參數 (如供應壓力、慣量、黏阻力等) 變動、操作點之變動, 這些皆會影響系統之特性, 於是系統在不同操作條件時, 控制器就要重新設計以符合要求之動態特性。為克服這種系統參數改變的控制問題, 可變結構系統 (Variable Structure System), 或模式跟隨適應控制 (Model Following Adaptive Control),皆是可行的解決途徑。陳清海, 黃永茂, 曾針對一液壓馬達系統使用可變結構方法來控制, 其實驗結果顯示, 使用可變結構之方法確能使液壓系統之反應速度加快, 減小穩態誤差, 且可由轉換超平面 (Switching Hyperplane) 之調整控制其誤差動態特性; 但這種控制方法對系統之暫態特性如上升時間, 穩定時間較難做有效控制。本文探討一種電液壓伺服系統之適應控制, 利用可變結構原理, 設計一種模式跟隨適應控制器。所採用之控制方法, 係根據 Zinober所提出之可變結構模式跟隨適應控制法則, 考慮實用上問題, 加以改進, 使之適用於液壓馬達之位置控制。文中以模擬方式, 驗證所提出控制方法之適用性, 並與 Zinober之方法進行比較, 結果顯示, 在大參考位置輸入時, 本文之方法的確有較好的控制效果。本文完成電液壓伺服系統之適應控制器設計。所設計之適應控制器; 對於適當選擇之參考模式, 經模擬結果顯示, 液壓馬達之位置反應確能跟隨參考模式之反應, 效果相當良好, 而且設計步驟簡單明確, 相當實用。本文方法以模擬方式與 Zinober的方法進行比較, 結果顯示, 本文方法在大參考輸入時, 能獲得較佳之控制效果, 符合理論上所預期的效果。