[发明专利]一种水下导弹发射井盖打开装置高跟踪精度的控制方法

权利要求书

1.一种水下导弹发射井盖打开装置高跟踪精度的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，建立水下导弹发射井盖打开装置液压伺服系统的动力学模型，并建立该液压伺服系统的状态方程；具体过程如下：

1.1水下导弹发射井盖打开装置液压伺服系统的动力学模型包括以下方程：

根据动力学原理，水下导弹发射井盖打开装置液压伺服系统井盖动力学方程为：

式中，J为井盖的转动惯量，单位N·m²/(m/s²)；θ为井盖转角，单位°；θ₀为关盖状态时液压缸底部固定铰点到井盖转轴铰点连线与井盖之间的夹角，单位°；θ₁为关盖状态时液压缸轴线与井盖之间的夹角，单位°；F_L为液压缸对井盖的驱动力，单位N；G为井盖的重力，单位N；L₁为液压缸底部固定铰点到井盖转轴铰点的距离，单位m；L₂为液压缸顶部铰点到井盖转轴铰点的距离，单位m；L₃为液压缸顶部铰点到井盖重心的距离，单位m；y为液压缸长度，单位m；

液压缸内部压力动态方程为：

式中，p₁为液压缸大腔油压，单位mpa；p₂液压缸小腔油压，单位mpa；β_e为系统有效容积模数；V₁＝V₀₁+A₁y，V₂＝V₀₂-A₂y；V₁、V₂分别为液压缸大腔有效容积、小腔有效容积，单位m³；V₀₁、V₀₂分别为液压缸大腔初始容积、小腔初始容积，单位m³；A₁、A₂分别为液压缸大腔有效活塞面积、小腔有效活塞面积，单位m²；C_tm为液压缸内泄露系数；Q₁、Q₂分别为液压缸大腔供油流量、小腔供油流量，单位m³/s；f_q1(t)、f_q2(t)分别为液压缸大腔建模误差、小腔建模误差；t为时间变量；

Q₁、Q₂分别与控制输出u之间的关系为：

式中，λ为伺服阀流量增益系数与伺服阀电压增益系数的乘积；C_d为伺服阀流量系数；ω为伺服阀的面积梯度，单位m²；ρ为液压油的密度，单位kg/m³；k_i为伺服阀电压增益系数；p_s为供油压力，单位mpa；p_r为回油腔压力，单位mpa；

1.2定义系统状态变量为则液压伺服系统的状态方程为：

式中，b为粘性摩擦系数；m为液压缸活塞杆质量，单位kg；f_d(t)为未建模摩擦及干扰；

步骤2，根据液压伺服系统的状态方程设计扩张状态观测器；

步骤3，根据液压伺服系统的动力学模型以及扩张状态观测器，设计鲁棒反步控制器，从而得到最终的控制输出，将最终的控制输出传送至水下导弹发射井盖打开装置液压伺服系统。