1.一种适用复杂情况的液压升降系统同步控制系统,其特征在于,所述系统包括:周期误差监测模块,基于预设升降任务周期,于周期内多时间点采集液压缸的基准位置和位移传感器反馈的位置,将每一时间点采集的基准位置与位置作差,并将所有差值按时间顺序排列,获取同步误差时域曲线;前馈指令迭代模块,基于上一周期的控制输入和所述同步误差时域曲线,将所述同步误差时域曲线中每一数据点乘以学习增益系数生成误差校正量,将误差校正量与上一周期的控制输入在对应时间点相加生成更新控制信号,再滤除更新控制信号中高于预设频率阈值的信号分量,建立修正前馈控制序列;系统状态观测模块,基于所述修正前馈控制序列、系统状态空间模型和液压油流量脉动特性,根据系统状态空间模型和上一时刻状态估计值预测当前时刻状态,然后融合来自位移传感器和压力传感器的测量值,计算预测值与测量值之间的差异,并利用差异对预测状态进行校正,得到最优状态估计向量;实时反馈补偿模块,基于所述最优状态估计向量和所述修正前馈控制序列,设定状态误差权重矩阵和控制输入权重矩阵,通过求解代数黎卡提方程获取最优反馈增益,将所述最优反馈增益与所述最优状态估计向量进行矩阵乘法运算生成反馈补偿量,将所述反馈补偿量与所述修正前馈控制序列相加,生成驱动伺服阀动作的复合控制指令;所述系统状态观测模块包括:状态预测子模块,基于所述修正前馈控制序列、系统状态空间模型和液压油流量脉动特性,将上一时刻的状态估计值代入系统状态空间模型的状态方程中,并结合修正前馈控制序列作为输入项,计算当前时刻的先验状态预测值;观测增益计算子模块,基于所述先验状态预测值,结合过程噪声协方差矩阵和测量噪声协方差矩阵,通过求解获取状态观测增益矩阵;所述系统状态观测模块还包括:状态校正子模块,基于所述先验状态预测值和状态观测增益矩阵,将来自位移传感器和压力传感器的测量值与先验状态预测值中的对应项作差得到测量残差,将测量残差与状态观测增益矩阵相乘,将乘积结果与先验状态预测值相加,得到最优状态估计向量。
2.根据权利要求1所述的适用复杂情况的液压升降系统同步控制系统,其特征在于,所述周期误差监测模块包括:位置偏差采集子模块,基于预设升降任务周期,于周期内多时间点同步记录液压缸的基准位置和位移传感器反馈的位置,采用每一时间点的基准位置减去对应的位置,获取瞬时位置偏差序列;误差曲线构建子模块,基于所述瞬时位置偏差序列,将序列中每一偏差数值与采集时间点进行配对,并依据时间先后顺序对所有配对数据进行排序,生成同步误差时域曲线。
3.根据权利要求1所述的适用复杂情况的液压升降系统同步控制系统,其特征在于,所述前馈指令迭代模块包括:误差信号加权子模块,基于上一周期的控制输入和同步误差时域曲线,将同步误差时域曲线中每一数据点乘以一个预设的学习增益系数,生成时域误差校正信号;前馈指令更新子模块,基于所述时域误差校正信号和上一周期的控制输入,将时域误差校正信号与上一周期的控制输入在相同时间点上的数值进行逐点相加,获取未滤波前馈指令;高频噪声滤除子模块,基于所述未滤波前馈指令,对指令序列进行傅里叶变换转换至频域,将频域中所有高于预设频率阈值的频率分量幅值置零,再执行逆傅里叶变换转换回时域,建立修正前馈控制序列。
4.根据权利要求1所述的适用复杂情况的液压升降系统同步控制系统,其特征在于,所述实时反馈补偿模块包括:反馈增益求解子模块,基于所述最优状态估计向量和修正前馈控制序列,设定状态误差权重矩阵和控制输入权重矩阵,通过求解与这两个权重矩阵关联的代数黎卡提方程,获取最优反馈增益矩阵;补偿信号生成子模块,基于所述最优状态估计向量和最优反馈增益矩阵,将最优反馈增益矩阵的负值与最优状态估计向量执行矩阵乘法运算,生成反馈补偿信号。
5.根据权利要求4所述的适用复杂情况的液压升降系统同步控制系统,其特征在于,所述实时反馈补偿模块还包括:控制指令融合子模块,基于所述反馈补偿信号和修正前馈控制序列,将反馈补偿信号与修正前馈控制序列在每个时间点上的数值进行相加,生成驱动伺服阀动作的复合控制指令。
6.根据权利要求1-5任一项所述的适用复杂情况的液压升降系统同步控制系统的适用复杂情况的液压升降系统同步控制方法,其特征在于,包括以下步骤:基于预设升降任务周期,于周期内多时间点采集液压缸的基准位置和位移传感器反馈的位置,将每一时间点采集的基准位置与位置作差,并将所有差值按时间顺序排列,获取同步误差时域曲线;基于上一周期的控制输入和所述同步误差时域曲线,将所述同步误差时域曲线中每一数据点乘以学习增益系数生成误差校正量,将误差校正量与上一周期的控制输入在对应时间点相加生成更新控制信号,再滤除更新控制信号中高于预设频率阈值的信号分量,建立修正前馈控制序列;基于所述修正前馈控制序列、系统状态空间模型和液压油流量脉动特性,根据系统状态空间模型和上一时刻状态估计值预测当前时刻状态,然后融合来自位移传感器和压力传感器的测量值,计算预测值与测量值之间的差异,并利用差异对预测状态进行校正,得到最优状态估计向量;基于所述最优状态估计向量和所述修正前馈控制序列,设定状态误差权重矩阵和控制输入权重矩阵,通过求解代数黎卡提方程获取最优反馈增益,将所述最优反馈增益与所述最优状态估计向量进行矩阵乘法运算生成反馈补偿量,将所述反馈补偿量与所述修正前馈控制序列相加,生成驱动伺服阀动作的复合控制指令。