CN114355842A - 一种电液伺服加载***位置和力控制的切换方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电液伺服加载***位置和力控制的切换方法，该方法包括：获取作动筒的反馈力；当电液伺服加载***为位置控制状态，反馈力增大至设定值时，根据当前力指令值与当前位置控制指令值的差值、当前位置控制指令值和修正因子确定从位置控制状态切换到力控制状态过程中的第一控制信号；修正因子为将反馈力与设定值的差值输入模糊控制模块的输出；当电液伺服加载***位于力控制状态，反馈力减小至设定值时，根据当前位置控制指令值与当前力指令值的差值、当前力指令值和修正因子确定从位置控制状态切换到力控制状态过程中的第二控制信号。本发明提高了电液伺服加载***切换的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及电液伺服***控制技术领域，特别是涉及一种电液伺服加载***位置和力控制的切换方法及***。
背景技术
随着高精尖武器装备研制的发展，对力学加载仪的控制精度提出了更高的要求。如果力学加载仪不能够满足日益提高的要求，将可能导致试验准确性下降、试验结果不可信，严重情况下还可能会破坏试验件，不仅造成重大经济损失，而且会影响武器装备研制的进程。电液伺服加载***作为力学加载仪中的重要部分，由于位置控制和力控制的***参数有很大不同，在进行切换时存在信号的突变，导致切换瞬间执行机构存在明显冲击，因此对位置和力控制的柔性切换方法进行研究是非常必要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种电液伺服加载***位置和力控制的切换方法及***，提高了电液伺服加载***切换的稳定性。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种电液伺服加载***位置和力控制的切换方法，包括：
获取作动筒的反馈力；
当电液伺服加载***位于位置控制状态，且所述反馈力增大至设定值时，获取当前力指令值与当前位置控制指令值的差值，记为第一差值，将当前位置控制指令值作为初始位置值；
根据修正因子、所述第一差值和所述初始位置值确定从所述位置控制状态切换到所述力控制状态过程中的控制信号，记为第一控制信号；所述修正因子为将反馈力与所述设定值的差值输入模糊控制模块的输出；所述模糊控制模块用于基于模糊控制理论根据反馈力与所述设定值的差值确定修正因子；
随着所述反馈力的增大，根据所述第一控制信号将所述电液伺服加载***从所述位置控制状态切换到所述力控制状态；
当所述电液伺服加载***位于力控制状态，且所述反馈力减小至所述设定值时，获取当前位置控制指令值与当前力指令值的差值，记为第二差值，将当前力指令值作为初始力值；
根据所述修正因子、所述第二差值和所述初始力值确定从所述位置控制状态切换到所述力控制状态过程中的控制信号，记为第二控制信号；
随着所述反馈力的减小，根据所述第二控制信号将所述电液伺服加载***从所述力控制状态切换到所述位置控制状态。
可选地，所述模糊控制模块输入变量的模糊论域为{NB,NM,NO,NS,PS,PO,PM,PB}，语言值为{0,1,2,4,6,8,9,10}；所述模糊控制模块输出的修正因子的模糊论域为{VS,MS,S,NS,M,NB,B,MB,VB}，语言值为{0,0.003,0.02,0.08,0.5,0.92,0.98,0.997,1}；
所述模糊控制模块的模糊切换规则为：
若输入变量为NB，则输出修正因子为VS；
若输入变量为NM，则输出修正因子为MS；
若输入变量为NO，则输出修正因子为S；
若输入变量为NS，则输出修正因子为NS；
若输入变量为PS，则输出修正因子为NB；
若输入变量为PO，则输出修正因子为B；
若输入变量为PM，则输出修正因子为MB；
若输入变量为PB，则输出修正因子为VB。
可选地，所述第一控制信号表示为Us(t)＝U0+αUΔ(t)；
其中，U0表示初始力值，α表示修正因子，UΔ(t)表示所述第一差值，t表示时间。
可选地，所述第二控制信号表示为U's(t)＝U1+αU'Δ(t)；
其中，U1表示初始位置值，α表示修正因子，U'Δ(t)表示所述第二差值，t表示时间。
本发明公开了一种电液伺服加载***位置和力控制的切换***，包括：
反馈力获取模块，用于获取作动筒的反馈力；
第一差值和初始位置值确定模块，用于当电液伺服加载***位于位置控制状态，且所述反馈力增大至设定值时，获取当前力指令值与当前位置控制指令值的差值，记为第一差值，将当前位置控制指令值作为初始位置值；
第一控制信号确定模块，用于根据修正因子、所述第一差值和所述初始位置值确定从所述位置控制状态切换到所述力控制状态过程中的控制信号，记为第一控制信号；所述修正因子为将反馈力与所述设定值的差值输入模糊控制模块的输出；所述模糊控制模块用于基于模糊控制理论根据反馈力与所述设定值的差值确定修正因子；
位置控制到力控制切换模块，用于随着所述反馈力的增大，根据所述第一控制信号将所述电液伺服加载***从所述位置控制状态切换到所述力控制状态；
第二差值和初始力值确定模块，用于当所述电液伺服加载***位于力控制状态，且所述反馈力减小至所述设定值时，获取当前位置控制指令值与当前力指令值的差值，记为第二差值，将当前力指令值作为初始力值；
第二控制信号确定模块，用于根据所述修正因子、所述第二差值和所述初始力值确定从所述位置控制状态切换到所述力控制状态过程中的控制信号，记为第二控制信号；
力控制到位置控制切换模块，用于随着所述反馈力的减小，根据所述第二控制信号将所述电液伺服加载***从所述力控制状态切换到所述位置控制状态。
可选地，所述模糊控制模块输入变量的模糊论域为{NB,NM,NO,NS,PS,PO,PM,PB}，语言值为{0,1,2,4,6,8,9,10}；所述模糊控制模块输出的修正因子的模糊论域为{VS,MS,S,NS,M,NB,B,MB,VB}，语言值为{0,0.003,0.02,0.08,0.5,0.92,0.98,0.997,1}；
所述模糊控制模块的模糊切换规则为：
若输入变量为NB，则输出修正因子为VS；
若输入变量为NM，则输出修正因子为MS；
若输入变量为NO，则输出修正因子为S；
若输入变量为NS，则输出修正因子为NS；
若输入变量为PS，则输出修正因子为NB；
若输入变量为PO，则输出修正因子为B；
若输入变量为PM，则输出修正因子为MB；
若输入变量为PB，则输出修正因子为VB。
可选地，所述第一控制信号表示为Us(t)＝U0+αUΔ(t)；
其中，U0表示初始力值，α表示修正因子，UΔ(t)表示所述第一差值，t表示时间。
可选地，所述第二控制信号表示为U's(t)＝U1+αU'Δ(t)；
其中，U1表示初始位置值，α表示修正因子，U'Δ(t)表示所述第二差值，t表示时间。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明利用模糊切换模块实现位置控制与力控制两种控制状态的平滑柔性切换，有效削减了电液伺服加载***参数跳动及抖动产生的不良影响，提高了电液伺服加载***切换的稳定性，并且切换过程中时间的长短可以根据修正因子通过实际的工况进行自动调整。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种电液伺服加载***位置和力控制的切换方法流程示意图；
图2为本发明位置控制状态与力控制状态切换流程示意图；
图3为本发明模糊推理***结构示意图；
图4为本发明模糊推理***中输入变量的隶属度函数图；
图5为本发明模糊推理***中修正因子的隶属度函数图；
图6为本发明一种电液伺服加载***位置和力控制的切换***结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种电液伺服加载***位置和力控制的切换方法及***，提高了电液伺服加载***切换的稳定性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
电液伺服加载***中的位置控制和压力控制采用并联耦合方式，可以通过设置位置或力的值作为切换条件来实现位置和力控制的平滑切换。本发明以作动筒的反馈力F作为切换条件。
当反馈力小于设定值时，电液伺服加载***处于位置控制状态，实现作动筒的精确定位；当作动筒的反馈力增大至设定值时，电液伺服加载***开始由位置控制向力控制进行切换，此时位置控制的指令值(初始位置值)被保存，根据此时将要切换到的力指令计算其差值(第一差值)，并通过反馈力与设定值的差值作为模糊切换模块的输入得到其修正因子，使得位置控制的指令值平滑过渡到力指令值；当实际控制指令值等于需要切换到的力指令值时，电液伺服加载***将按照设定的压力控制信号进行压力控制，从而实现位置控制到力控制的柔性切换。
同样，当反馈力F大于设定值时，电液伺服加载***按照设定的压力控制信号进行压力控制，从而保持稳定的力输出；当作动筒的反馈力减小至设定值时，电液伺服加载***开始由力控制向位置控制进行切换，此时力控制的指令值(初始力值)被保存，根据此时将要切换到的位置指令计算其差值(第二差值)，并反馈力与设定值的差值的绝对值作为模糊切换模块的输入，得到其修正因子，使得力控制的指令值平滑过渡到位置指令值；当实际控制指令值等于需要切换到的位置指令值时，***将按照设定的位置控制信号进行位置控制。从而实现力控制到位置控制的柔性切换。
图1为本发明一种电液伺服加载***位置和力控制的切换方法流程示意图，图2为本发明位置控制状态至力控制状态切换流程或力控制状态至位置控制状态切换流程示意图，如图1-2所示，一种电液伺服加载***位置和力控制的切换方法，包括：
步骤101：获取作动筒的反馈力。
步骤102：当电液伺服加载***位于位置控制状态，且反馈力增大至设定值时，获取当前力指令值与当前位置控制指令值的差值，记为第一差值，将当前位置控制指令值作为初始位置值。
力指令值具体是指压力指令值(压力控制信号)。
根据作动筒的反馈力的大小，判断是否达到位置控制到力控制的切换条件，计算此时力指令与位置指令的差值。
其中，步骤102具体包括：开始施加载荷时，作动筒的反馈力逐渐增大，当作动筒的反馈力F达到设定值F0时，电液伺服加载***开始由位置控制状态向力控制状态切换，设定切换时刻的位置指令信号值为U0，压力控制信号为U1。此时位置控制切换瞬间的控制信号值被保存下来，为了保证切换时电液伺服加载不产生过冲和压力振动，压力控制信号必须是连续变化的，压力控制信号以保存的位置控制信号值U0作为初始值，此时计算力指令与位置指令的差值UΔ；
UΔ＝U1-U0
式中，U0为开始切换时位置控制的信号值(步骤102中当前位置控制指令值)。U1为开始切换时力控制的信号值(步骤102中当前力指令值)，UΔ为开始切换时力指令与位置指令的差值(第一差值)。
步骤103：根据修正因子、第一差值和初始位置值确定从位置控制状态切换到力控制状态过程中的控制信号，记为第一控制信号；修正因子为将反馈力与设定值的差值输入模糊控制模块的输出；模糊控制模块用于基于模糊控制理论根据反馈力与设定值的差值确定修正因子。
其中，步骤103具体包括：将反馈力与设定值的差值作为模糊推理***(模糊控制模块)的输入，从而得到修正因子α。
此时反馈力达到设定值F0，将反馈力与设定值的差值FΔ作为模糊切换模块(模糊控制模块)的输入，输出为修正因子α。
FΔ＝F-F0
式中，F为作动筒的反馈力。F0为设置的切换指令值(设定值)，FΔ为反馈力与设定值的差值。
模糊控制模块为一个单输入单输出的一维模糊切换控制器，其模糊推理***如图3所示。
图3中mamdani表示Mamdani模糊***。
作为具体实施例，模糊控制模块为Mamdani模糊***。
模糊控制模块输入变量的模糊论域为{NB，NM，NO，NS，PS，PO，PM，PB}。
模糊控制模块输入变量的语言值为{0，1，2，4，6，8，9，10}。
因为切换开始和结束时需要保持平滑过渡，切换发生在修正因子α为0或1附近，因此修正因子α的论域在0或1附近取值需密集一些，且保证修正因子的曲线接近于S型曲线。
修正因子的模糊论域为{VS，MS，S，NS，M，NB，B，MB，VB}。
修正因子的语言值为{0，0.003，0.02，0.08，0.5，0.92，0.98，0.997，1}。
模糊控制模块输入变量的隶属度函数如图4所示，修正因子α的隶属度函数如图5所示。
图4中横坐标表示输入变量，图5中横坐标表示修正因子。
根据模糊切换原理可得出模糊控制模块的模糊切换规则为：
若输入变量为NB，则输出修正因子为VS；
若输入变量为NM，则输出修正因子为MS；
若输入变量为NO，则输出修正因子为S；
若输入变量为NS，则输出修正因子为NS；
若输入变量为PS，则输出修正因子为NB；
若输入变量为PO，则输出修正因子为B；
若输入变量为PM，则输出修正因子为MB；
若输入变量为PB，则输出修正因子为VB。
根据修正因子α，计算位置控制到力控制切换过程中的控制信号Us(t)。
模糊控制模块的切换原则为修正因子α是通过作动筒反馈力与设定值的差值FΔ来进行定义，从而控制切换过程中信号的变化。当反馈力达到设定值时，压力控制信号以保存的位置控制信号值作为初始值，开始进行切换，此时随着反馈力F的增大，切换过程中t时刻时控制信号的输出Us为：
Us(t)＝U0+αUΔ(t)
式中，t为时间，U0为开始切换时位置控制的信号值。UΔ(t)为力指令与位置指令的差值，α为修正因子，Us(t)为切换过程中的控制信号(第一控制信号)。
步骤104：随着反馈力的增大，根据第一控制信号将电液伺服加载***从位置控制状态切换到力控制状态。
具体实施例中，FΔ的论域值为{0，10}，修正因子α的论域值为{0，1}，FΔ的论域值可根据实际需求进行修改，此处表示作动筒反馈力与设定值的差值FΔ为0N时开始切换，FΔ增大至10N后实现位置控制状态到力控制状态的完全切换，即当切换过程中控制信号的输出Us(t)等于需要切换到的压力指令值时，则实现完全切换。
随着反馈力F的逐渐增大，修正因子α也由0逐渐趋向于1，当反馈力与设定值的差值FΔ达到10N时，修正因子α＝1，则此时切换过程的指令值等于需要切换到的压力指令值：Us(t)＝U1，此处U1表示需要切换到的压力指令值，即切换过程完成。电液伺服加载***将按照设定的压力控制信号进行压力控制，从而完成位置控制到力控制的平滑切换。
步骤105：当电液伺服加载***位于力控制状态，且反馈力减小至设定值时，获取当前位置控制指令值与当前力指令值的差值，记为第二差值，将当前力指令值作为初始力值。
根据作动筒的反馈力的大小，判断是否达到力控制到位置控制的切换条件，计算此时位置指令与力指令的差值。
其中，步骤105具体包括：开始卸载时，作动筒的反馈力逐渐减小，当作动筒的反馈力F减小到设定值F0时，电液伺服加载***开始由力控制状态向位置控制状态切换，设定切换时刻的位置指令信号值为U0，压力控制信号为U1。此时力控制切换瞬间的控制信号值被保存下来，为了保证切换时电液伺服加载***不产生过冲和压力振动，位置控制信号必须是连续变化的，位置控制信号以保存的力控制信号值U1作为初始值，此时计算位置指令与力指令的差值U′Δ为：
UΔ＝U0-U1
式中，U0为开始切换时位置控制的信号值。U1为开始切换时力控制的信号值，U′Δ为开始切换时位置指令与力指令的差值。
步骤106：根据修正因子、第二差值和初始力值确定从位置控制状态切换到力控制状态过程中的控制信号，记为第二控制信号。
将反馈力与设定值的差值的绝对值作为模糊推理***的输入，从而得到修正因子α。
其中，步骤106具体包括：当反馈力达到设定值F0，反馈力将继续减小，此时反馈力与设定值差值FΔ为负，取绝对值为F′Δ，将其作为模糊切换模块的输入，输出为修正因子α。
F′Δ＝|FΔ|＝|F-F0|
式中，F为作动筒的反馈力。F0为设置的切换指令值，FΔ为反馈力与设定值的差值，F′Δ为FΔ的绝对值。
根据修正因子α，计算力控制到位置控制切换过程中的控制信号Us(t)。
此时，模糊控制模块的切换原则是修正因子通过作动筒反馈力与设定值差值的绝对值来进行定义，从而控制切换过程中信号的变化。当反馈力达到设定值时，位置控制信号以保存的力控制信号值作为初始值，开始进行切换，此时随着反馈力F的减小，力控制状态切换到位置控制状态过程中t时刻时控制信号的输出U′s为：
U′s(t)＝U1+αU′Δ(t)
式中，t为时间，U1为开始切换时力控制的信号值。U′Δ(t)为位置指令与力指令的差值，α为修正因子，U′s(t)为切换过程中的控制信号。
具体实施例中，F′Δ的论域值为{0，10}，修正因子α的论域值为{0，1}，F′Δ的论域值可根据实际需求进行修改，此处表示作动筒反馈力与设定值的差值F′Δ的绝对值为0N时开始切换，增大至10N后实现力控制状态到位置控制状态的完全切换。
步骤107：随着反馈力的减小，根据第二控制信号将电液伺服加载***从力控制状态切换到位置控制状态。
当切换过程中控制信号的输出U′s等于需要切换到的位置指令值U0时，则实现完全切换。
随着反馈力F的逐渐减小，修正因子α同样由0逐渐趋向于1，当反馈力与设定值的差值的绝对值F′Δ达到10N时，修正因子α＝1，则此时切换过程的指令值等于需要切换到的位置指令值：U′s(t)＝U0，此处U0表示需要切换到的位置指令值，即切换过程完成。电液伺服加载***将按照设定的位置控制信号进行位置控制，从而完成力控制到位置控制的平滑切换。
本发明以作动筒的反馈力作为切换条件时，可以实现电液伺服加载***对加载设备和工件的过载保护；通过反馈力的变化来决定切换的时间长短和切换时的位置/力指令信号的平稳过渡；同时保证信号的加速度在起始时刻和终止时刻不存在突变，作动筒也不会存在过冲，达到降低切换抖动，提高电液伺服加载***的切换稳定性等目的。
以作动筒的位置反馈值作为切换条件时，可以适用于闭环控制中位置控制快速到达需要闭环压力控制的位置进行压力控制的场合，此时将反馈的位置信号变化值作为模糊切换模块的输入即可，同样可以保证位置/力控制的平滑柔性切换。
图6为本发明一种电液伺服加载***位置和力控制的切换***结构示意图，如图6所示，一种电液伺服加载***位置和力控制的切换***，包括：
反馈力获取模块201，用于获取作动筒的反馈力。
第一差值和初始位置值确定模块202，用于当电液伺服加载***位于位置控制状态，且反馈力增大至设定值时，获取当前力指令值与当前位置控制指令值的差值，记为第一差值，将当前位置控制指令值作为初始位置值。
第一控制信号确定模块203，用于根据修正因子、第一差值和初始位置值确定从位置控制状态切换到力控制状态过程中的控制信号，记为第一控制信号；修正因子为将反馈力与设定值的差值输入模糊控制模块的输出；模糊控制模块用于基于模糊控制理论根据反馈力与设定值的差值确定修正因子。
位置控制到力控制切换模块204，用于随着反馈力的增大，根据第一控制信号将电液伺服加载***从位置控制状态切换到力控制状态。
第二差值和初始力值确定模块205，用于当电液伺服加载***位于力控制状态，且反馈力减小至设定值时，获取当前位置控制指令值与当前力指令值的差值，记为第二差值，将当前力指令值作为初始力值。
第二控制信号确定模块206，用于根据修正因子、第二差值和初始力值确定从位置控制状态切换到力控制状态过程中的控制信号，记为第二控制信号。
力控制到位置控制切换模块207，用于随着反馈力的减小，根据第二控制信号将电液伺服加载***从力控制状态切换到位置控制状态。
模糊控制模块输入变量的模糊论域为{NB,NM,NO,NS,PS,PO,PM,PB}，语言值为{0,1,2,4,6,8,9,10}；模糊控制模块输出的修正因子的模糊论域为{VS,MS,S,NS,M,NB,B,MB,VB}，语言值为{0，0.003，0.02，0.08，0.5，0.92，0.98，0.997，1}。
模糊控制模块的模糊切换规则为：
若输入变量为NB，则输出修正因子为VS；
若输入变量为NM，则输出修正因子为MS；
若输入变量为NO，则输出修正因子为S；
若输入变量为NS，则输出修正因子为NS；
若输入变量为PS，则输出修正因子为NB；
若输入变量为PO，则输出修正因子为B；
若输入变量为PM，则输出修正因子为MB；
若输入变量为PB，则输出修正因子为VB。
第一控制信号表示为Us(t)＝U0+αUΔ(t)。
其中，U0表示初始力值，α表示修正因子，UΔ(t)表示第一差值，t表示时间。
第二控制信号表示为U′s(t)＝U1+αU′Δ(t)。
其中，U1表示初始位置值，α表示修正因子，U′Δ(t)表示第二差值，t表示时间。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的***而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种电液伺服加载***位置和力控制的切换方法，其特征在于，包括：
获取作动筒的反馈力；
当电液伺服加载***位于位置控制状态，且所述反馈力增大至设定值时，获取当前力指令值与当前位置控制指令值的差值，记为第一差值，将当前位置控制指令值作为初始位置值；
根据修正因子、所述第一差值和所述初始位置值确定从所述位置控制状态切换到所述力控制状态过程中的控制信号，记为第一控制信号；所述修正因子为将反馈力与所述设定值的差值输入模糊控制模块的输出；所述模糊控制模块用于基于模糊控制理论根据反馈力与所述设定值的差值确定修正因子；
随着所述反馈力的增大，根据所述第一控制信号将所述电液伺服加载***从所述位置控制状态切换到所述力控制状态；
当所述电液伺服加载***位于力控制状态，且所述反馈力减小至所述设定值时，获取当前位置控制指令值与当前力指令值的差值，记为第二差值，将当前力指令值作为初始力值；
根据所述修正因子、所述第二差值和所述初始力值确定从所述位置控制状态切换到所述力控制状态过程中的控制信号，记为第二控制信号；
随着所述反馈力的减小，根据所述第二控制信号将所述电液伺服加载***从所述力控制状态切换到所述位置控制状态。
2.根据权利要求1所述的电液伺服加载***位置和力控制的切换方法，其特征在于，所述模糊控制模块输入变量的模糊论域为{NB,NM,NO,NS,PS,PO,PM,PB}，语言值为{0,1,2,4,6,8,9,10}；所述模糊控制模块输出的修正因子的模糊论域为{VS,MS,S,NS,M,NB,B,MB,VB}，语言值为{0,0.003,0.02,0.08,0.5,0.92,0.98,0.997,1}；
所述模糊控制模块的模糊切换规则为：
若输入变量为NB，则输出修正因子为VS；
若输入变量为NM，则输出修正因子为MS；
若输入变量为NO，则输出修正因子为S；
若输入变量为NS，则输出修正因子为NS；
若输入变量为PS，则输出修正因子为NB；
若输入变量为PO，则输出修正因子为B；
若输入变量为PM，则输出修正因子为MB；
若输入变量为PB，则输出修正因子为VB。
3.根据权利要求1所述的电液伺服加载***位置和力控制的切换方法，其特征在于，所述第一控制信号表示为Us(t)＝U0+αUΔ(t)；
其中，U0表示初始力值，α表示修正因子，UΔ(t)表示所述第一差值，t表示时间。
4.根据权利要求1所述的电液伺服加载***位置和力控制的切换方法，其特征在于，所述第二控制信号表示为U′s(t)＝U1+αU′Δ(t)；
其中，U1表示初始位置值，α表示修正因子，U′Δ(t)表示所述第二差值，t表示时间。
5.一种电液伺服加载***位置和力控制的切换***，其特征在于，包括：
反馈力获取模块，用于获取作动筒的反馈力；
第一差值和初始位置值确定模块，用于当电液伺服加载***位于位置控制状态，且所述反馈力增大至设定值时，获取当前力指令值与当前位置控制指令值的差值，记为第一差值，将当前位置控制指令值作为初始位置值；
第一控制信号确定模块，用于根据修正因子、所述第一差值和所述初始位置值确定从所述位置控制状态切换到所述力控制状态过程中的控制信号，记为第一控制信号；所述修正因子为将反馈力与所述设定值的差值输入模糊控制模块的输出；所述模糊控制模块用于基于模糊控制理论根据反馈力与所述设定值的差值确定修正因子；
位置控制到力控制切换模块，用于随着所述反馈力的增大，根据所述第一控制信号将所述电液伺服加载***从所述位置控制状态切换到所述力控制状态；
第二差值和初始力值确定模块，用于当所述电液伺服加载***位于力控制状态，且所述反馈力减小至所述设定值时，获取当前位置控制指令值与当前力指令值的差值，记为第二差值，将当前力指令值作为初始力值；
第二控制信号确定模块，用于根据所述修正因子、所述第二差值和所述初始力值确定从所述位置控制状态切换到所述力控制状态过程中的控制信号，记为第二控制信号；
力控制到位置控制切换模块，用于随着所述反馈力的减小，根据所述第二控制信号将所述电液伺服加载***从所述力控制状态切换到所述位置控制状态。
6.根据权利要求1所述的电液伺服加载***位置和力控制的切换***，其特征在于，所述模糊控制模块输入变量的模糊论域为{NB，NM，NO，NS，PS，PO，PM，PB}，语言值为{0，1，2，4，6，8，9，10}；所述模糊控制模块输出的修正因子的模糊论域为{VS，MS，S，NS，M，NB，B，MB，VB}，语言值为{0，0.003，0.02，0.08，0.5，0.92，0.98，0.997，1}；
所述模糊控制模块的模糊切换规则为：
若输入变量为NB，则输出修正因子为VS；
若输入变量为NM，则输出修正因子为MS；
若输入变量为NO，则输出修正因子为S；
若输入变量为NS，则输出修正因子为NS；
若输入变量为PS，则输出修正因子为NB；
若输入变量为PO，则输出修正因子为B；
若输入变量为PM，则输出修正因子为MB；
若输入变量为PB，则输出修正因子为VB。
7.根据权利要求1所述的电液伺服加载***位置和力控制的切换***，其特征在于，所述第一控制信号表示为Us(t)＝U0+αUΔ(t)；
其中，U0表示初始力值，α表示修正因子，UΔ(t)表示所述第一差值，t表示时间。
8.根据权利要求1所述的电液伺服加载***位置和力控制的切换***，其特征在于，所述第二控制信号表示为U′s(t)＝U1+αU′Δ(t)；
其中，U1表示初始位置值，α表示修正因子，U′Δ(t)表示所述第二差值，t表示时间。
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2021
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