植保机械在农业生产和科研实验中得到了快速发展,其中植保机械的喷杆位置控制是其先进程度的重要衡量标准之一。其主要控制装置电液伺服系统,存在较强的非线性、不确定性等因素,以及对喷杆位置控制的高精度要求,为喷杆位置控制器的设计带来了较大的难度。为实现植保机械喷杆位置控制响应速度快、控制精度高等要求,本文针对喷杆控制装置电液伺服系统设计了控制方案。首先研究了植保机械喷杆系统的工作方式,分析了电液伺服系统的工作原理,以及系统中存在非线性、不确定性等特性。然后,根据电液伺服系统的特点设计了模糊控制器。在模糊控制中,把系统中参数和受力的不确定性由模糊控制来处理,进而控制系统的控制输出,尽量使系统的实际输出值能够跟踪上给定输入。通过Simulink对控制系统进行仿真,结果表明模糊控制器能够实现无静差的跟踪。进一步设计了基于高增益扰动观测器的Backstepping控制器通过高增益观测器将电液伺服系统中的不确定力和不确定参数等因素观测出来,并将观测到的观测值反馈到系统中。通过仿真结果表明在Backstepping控制器中,系统的静态输出误差较小,响应速度快,且当系统受到扰动力的干扰时,对系统的输出影响较小,能够满足设计所需的精度和稳定性的要求。两种控制器在理想条件下都能够实现对给定信号的伺服跟踪,模糊控制器容易实现,但模糊控制在受到扰动力等干扰的情况下会产生较大的输出误差,但其在较小干扰的状态下系统输出的稳定性更好。基于高增益扰动观测器的Backstepping控制器对电液伺服系统具有良好的控制效果,在受到扰动时也能够满足系统的精度要求,实现难度较模糊控制器大。