انجمن مهندسی ساخت و تولید ایران مهندسی ساخت و تولید ایران 2476-504X 12 10 2025 12 22 Position control of a servo-hydraulic system as a pump-control closed-loop hydraulic circuit with back stepping method کنترل موقعیت سیستم سرو هیدرولیک با استفاده از سامانه‌های تحت کنترل پمپ در یک مدار حلقه بسته هیدرولیکی به روش پسگام 54 68 243259 10.22034/ijme.2026.543711.2128 FA حسین عبداله زاده گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهیدرجائی، تهران، ایران سیدرضا حمزه لو گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهیدرجائی، تهران، ایران 0000-0002-5476-1863 امیر رفاهی اسکوئی گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهیدرجائی، تهران، ایران 0000-0001-5082-2465 Journal Article 2025 08 28 <span>In this research, the position control of a closed-loop pump-controlled hydraulic servo system is investigated in the presence of uncertainties arising from system wear. To this end, a nonlinear backstepping-based controller is designed, and the stability of the closed-loop system is guaranteed using Lyapunov stability analysis. In the controller design, the effects of internal leakage, friction, and variations in hydraulic parameters are considered as realistic system uncertainties. First, the hydraulic servo system under study is mathematically modeled based on its physical parameters. Then, the backstepping controller is developed by explicitly accounting for system uncertainties. To evaluate the performance of the proposed controller, an experimental test rig with dynamic behavior similar to that of an industrial hydraulic servo system is designed and implemented. The controller performance is experimentally assessed through real-time implementation using an Arduino DUE hardware platform and a sinusoidal reference input. Experimental results demonstrate that the proposed backstepping controller significantly reduces the tracking error compared to a genetic algorithm–optimized PID controller and effectively eliminates the steady-state error, which is approximately 3% in the PID-based approach. Specifically, the root mean square (RMS) tracking error achieved by the proposed method is reduced to less than one-quarter of that obtained using the PID controller. The results confirm the effectiveness and practical applicability of the proposed control strategy for industrial hydraulic servo systems.</span> <span dir="RTL" lang="AR-SA">در این پژوهش</span><span lang="AR-SA"> </span><span dir="RTL" lang="AR-SA">کنترل‌گر غیرخطی پسگام برای</span><span lang="AR-SA"> </span><span dir="RTL" lang="AR-SA">یک سیستم هیدرولیک حلقه بسته که بصورت پمپ کنترل کار می‌کند طراحی و پیشنهاد شده است. سیستم سرو الکتروهیدرولیک یکی از پر کاربردترین سیستمهای صنعتی است. برای این پژوهش از رفتار یک سیستم سرو الکتروهیدرولیک صنعتی الگو گرفته شده است. این سیستم صنعتی بر اثر فرسودگی و افزایش پارامترهای غیر خطی حاکم بر سیستم نظیر اصطکاک و نشتی­ های داخلی دقت خود را از دست داده است. سیستم سرو الکتروهیدرولیک مورد مطاله در این پژوهش نخست با استفاده از پارامتر­­های فیزیکی بصورت ریاضی مدل شده است. سپس کنترل‌گر پسگام با در نظر گرفتن عدم قطعیت‌های سیستم طراحی شد و پایداری آن به وسیله تئوری لیاپانوف اثبات گردید. یک ساختار آزمایشگاهی با عملکرد مشابه سیستم صنعتی مورد مطالعه جهت بررسی عملکرد کنترل‌گر طراحی و پیاده­ سازی کنترل‌گر اشاره شده ایجاد گردید. جهت تشخیص بهتر عملکرد این کنترل‌گر، نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از کنترل‌گر </span><span>PID</span><span dir="RTL" lang="AR-SA"> مقایسه گردید. مشخص گردید کنترل‌گر پیشنهادی توانایی بالایی در کنترل موقعیت دارد و پاسخ از پایداری و دقت بالایی برخوردار می‌باشد. کنترل­گر پیشنهادی توانست سیستم را به خوبی و دقت بالا کنترل کرده و از تاثیر عدم قطعیت­ ها در رفتار سیستم به شدت بکاهد.</span> https://www.iranjme.ir/article_243259_faac91c355ad7d3db0da22149f12b777.pdf