基于模糊单神经元PID的比例同步控制研究北大核心

针对传统PID算法在液压同步系统中整定困难、稳定性不佳、同步效果不理想的问题,提出一种基于模糊单神经元PID复合算法的双缸耦合同步控制策略,提高同步系统的性能。建立比例阀控非对称缸双缸同步系统数学模型;利用Simulink软件,对比分析传统PID算法、单神经元PID算法和模糊单神经元PID算法的控制效果;最后通过试验验证3种控制策略下的系统同步性能。试验结果表明:使用模糊单神经元PID的耦合控制策略,系统同步误差明显减小,响应速度更快,设计的控制策略有效。     

双缸同步液压系统Fuzzy-PID控制仿真研究

针对液压同步系统仿真大多没有考虑摩擦阻力不等、两缸负载不均衡以及变负载等因素对同步精度造成的影响,利用AMESim软件进行建模,并在Matlab/Simulink中建立积分分离式PID以及Fuzzy-PID控制算法来实现液压缸的同步起竖以及曲线同步跟踪.仿真结果表明,采用Fuzzy-PID控制算法,系统实现较高精度的同步控制.提出的双缸同步控制策略对其他设备中液压同步控制系统的设计研究也有很好的参考价值.     

基于积分分离PID神经元网络的电液位置同步控制算法

针对金属加工成形设备中电液位置同步控制系统的非线性、时变性所引起的跟踪性能差、动态响应慢以及同步控制精度低等问题,以阀控非对称缸系统为研究对象,根据电液伺服系统工作原理,建立双缸位置同步控制模型,提出了一种前馈校正的积分分离PID神经元网络控制算法,并设计了双缸位置同步控制器进行仿真分析。仿真结果表明:该方法的运用能有效抑制设备运行过程中负载变化、环境温度变化以及液压元件本身非线性等因素的干扰,双缸位置同步误差能控制在0. 1 mm以内,系统表现出良好的动态跟踪性能且调节时间短,较好地改善了传统控制方式的不足。     

双缸四柱液压机同步控制系统的研究

针对某双缸四柱液压机位移同步控制的功能要求,设计一种可以实现双缸四柱液压机位移同步控制的液压系统。结合双缸四柱液压机位移同步控制方法与策略,提出采用能满足系统稳定性和鲁棒性要求的分数阶PID控制策略对其进行位移同步控制。运用AMESim和Simulink对双缸同步液压系统进行建模,对比分析了分数阶PID与常规PID对液压缸运动控制的动态效果,得到了该液压系统中液压缸活塞杆位移、速度等曲线。仿真结果表明:分数阶PID控制器具有较强的抗干扰能力和较好的鲁棒性,验证了所设计的双缸四柱液压机位移同步控制的液压系统具有良好的工作性能。     

基于反步法控制器的双缸液压系统同步运动控制研究

由于锻造液压机受到诸多内在、外在因素的影响,使得其双缸同步控制精度不满足工况需求。针对此问题,以传统双缸同步控制系统为研究对象,建立液压缸位置控制系统运动学模型,结合Lyapunov稳定性理论,设计反步法控制器,并且应用于并联同步控制结构中;分别搭建基于反步法控制器和PID控制器的双缸同步控制系统AMESim与Simulink联合仿真模型,并进行联合仿真。结果表明：与PID控制器相比,从阶跃响应方面看,反步法控制器最大同步误差减小了62.3%,调定时间减少了26.96%;从正弦跟踪能力方面看,反步法控制器滞后性显著降低,并且能够满足双缸同步控制要求。     

深海管道连接器密封特性分析与同步控制研究

为了实现深海环境下两个油气管道的连接,对水平管道连接器进行了研究,设计了该装置的总体结构。对法兰对接处的密封圈采用有限元法进行了接触分析,得出密封圈实现密封的允许压缩量,确定出液压系统油缸同步行程控制允许位移。提出了连接机构液压伺服位移同步控制系统的方案,推导出了阀控对称液压缸电液数字伺服系统的传递函数,设定了仿真参数。进行了双缸位移同步线性仿真分析,引入PID控制器,对双缸同步控制进行调节,确定了合适的比例、积分、微分系数,使得同步位移误差小于0.5 mm,达到了系统的控制要求。     

单叶片吊具鲸鱼优化算法模糊PID控制研究

针对某单叶片吊具摆臂角度控制缸组同步控制精度较低的问题，提出了一种基于鲸鱼优化变论域模糊PID控制器。建立了单个液压缸的数学模型和双液压缸同步控制的模型，并针对模糊控制器利用鲸鱼优化算法对模糊基本论域伸缩因子表达式中的变量系数k₁与k₂优化处理，输出ΔK_P、ΔK_I、ΔK_D实时调节PID参数。通过对模糊PID控制、PID控制、鲸鱼优化算法模糊PID控制的仿真分析，验证了与PID控制和模糊PID控制相比，鲸鱼优化算法模糊PID的同步控制精度更高，同步误差消减的更快速且误差峰值较低；阶跃响应性能更优秀。     

某大型升船机承船厢卧倒门电液同步控制系统仿真研究

针对某大型升船机承船厢弱刚度卧倒门设计了双液压缸电液比例同步回路,应用基于模糊控制的自整定PID控制策略实现了主从式双缸同步控制,使控制系统具有较好的响应速度和鲁棒性。利用AMESim液压元件库建立了卧倒门液压系统模型,利用AMESim平面机构库建立了卧倒门机械结构模型,利用MATLAB编写了同步控制程序,并采用联合仿真的方法验证了卧倒门液压系统及控制策略的有效性。     

数控折弯机电液比例控制技术的研究

钣金折弯过程中因折弯机双缸电液比例模型参数的差异与时变以及折弯负载力干扰等导致系统指令跟随误差和双缸同步误差增大,为减小这种误差给生产效率和机床工况带来的不良影响,提出了一种基于迭代前馈和单神经元PID的复合控制算法,利用单神经元PID的自适应能力提高系统对折弯负载力干扰的鲁棒性,通过迭代学习前馈控制提高系统的快速跟随性,并引入交叉耦合控制改善双缸同步性。折弯实验结果表明：该复合控制算法较工程中常用的PID算法,不仅使得最大跟踪误差和最大同步误差分别从2.1 mm和0.14 mm减小到0.5 mm和0.055 mm,改善了机床加工工况,而且折弯工进的定位周期缩短了约18%,提高了生产效率     

基于同等方式控制的双缸同步液压系统仿真

针对传统采用"主从方式"控制的多缸同步液压系统存在的调整时间长、动态性能差等缺点,采用改进后的单神经元PID控制算法,实现了一种基于"同等方式"控制概念的同步控制,利用AMESim和Simulink软件对双缸同步液压系统进行了联合仿真,仿真结果表明:这种控制方式的同步性能好,控制精度高,并且同步调整所需的时间比传统控制方法短,较好地克服了传统控制方式的不足.     

锻造机驱动液压缸同步控制仿真

锻造液压机在工作过程中需要有良好的刚性,因此一般采用两个液压缸进行同步驱动。为保证锻造液压机在工作过程中两个驱动液压缸具有精确的同步性,采用BP神经网络PID自适应控制方式对锻造液压机驱动液压缸进行同步控制。使用AMESim与MATLAB搭建锻造液压机仿真模型,针对两个驱动液压缸所受负载恒定、负载连续变化以及负载阶跃变化工况时,对两个驱动液压缸的同步性能进行分析。仿真结果表明：在锻造液压机两个驱动液压缸各种受力情况下,该系统均能较好地实现两个驱动液压缸的同步控制,并且位移误差最大仅0.6 mm,满足锻造液压机的工作需求。该系统具有较高的同步控制精度以及较好的鲁棒性。     

基于AMESim的压缩式垃圾车同步控制系统仿真研究

针对多功能压缩式垃圾车采用现有液压系统工作时,两侧举升缸运动不同步问题,提出一种同步控制系统,即在其液压控制系统中加入普通调速阀和电液比例调速阀,以实现主、从同步控制;通过PID模块控制电液比例调速阀的流量,从而降低主动油缸与从动油缸运动的位移偏差,以实现两者高精度同步运动。利用AMESim 16软件对控制方案进行仿真验证,结果表明：所提系统响应速度更快、同步精度更高、运行稳定性更高。     

基于升沉补偿平台多缸同步的控制策略研究

为保证升沉补偿平台的上平台在6个液压缸运动过程中始终处于相对平稳状态,提出一种将广义预测控制与相邻交叉耦合控制相结合的控制策略,实现对平台6个液压缸的位置同步控制。采用广义预测控制作为每个液压伺服通道的位置控制器,加入相邻交叉耦合同步控制方式,使每个液压伺服通道的液压缸考虑与其相邻两通道液压缸之间的同步误差,获得新的控制量,对6个液压缸进行同步控制;利用MATLAB进行仿真。结果表明：系统响应速度快,具有较好的位置控制和同步控制性能;将基于广义预测控制的相邻交叉耦合同步控制方法应用于升沉补偿平台,简化了控制器结构,协调6个液压伺服通道,在一定程度上减小了负载扰动对平台稳定性的影响。     

基于模糊神经PID的重载机械臂变幅系统仿真研究

针对重载机械臂变幅机构控制系统的功能要求,设计一种可以实现变幅机构位移同步控制的液压系统。结合重载机械臂位移同步控制方法与策略,提出采用能满足系统稳定性和鲁棒性要求的模糊神经PID控制策略对其进行位移同步控制。运用AMESim和Simulink对变幅控制液压系统进行建模仿真,对比分析了模糊神经PID与常规PID对液压缸运动控制的动态效果,得到了该液压系统中液压缸活塞杆位移曲线。仿真结果表明:模糊神经PID控制器具有较强的抗干扰能力和较好的鲁棒性,验证了所设计的变幅机构位移同步控制液压系统具有良好的工作性能。     

巨型模锻液压机同步控制系统的鲁棒控制研究

建立了巨型模锻液压机同步控制系统的数学模型,在此基础上,提出了一种在保证系统稳定的前提下,具有良好动态性能的伺服补偿器.仿真结果表明:该控制算法可以有效地解决多缸驱动下的巨型模锻液压机同步控制的问题,鲁棒性强且具有良好的动态性能.同时,对同步系统鲁棒调节控制参数波动进行了分析,结果表明:同步控制系统在鲁棒调节器的作用下...     

一种节能非线性电液伺服系统双层模糊控制方法研究

为了降低电液伺服阀控制系统能量损失,设计了双层模糊控制器,并对电液伺服系统能量进行仿真验证。分析了电液伺服阀模型简图,建立了电液伺服阀动力学模型,推导出比例溢流阀的开启压力与泵压的关系方程式。设计变论域双层模糊控制方法,分别对电液伺服系统负载反馈和输出误差反馈进行在线调节,通过MATLAB软件对控制系统节能效果进行仿真验证,并且与传统PID控制方法进行对比和分析。结果表明:采用传统PID控制方法的电液伺服系统输出误差较大、能量损失较多;采用双层模糊控制方法的电液伺服系统输出误差较小、能量损失较少。采用双层模糊控制方法,能够提高非线性电液伺服系统输出精度,从而有效减小了控制系统的能量损失。     

基于模糊RBF的液压压裂泵同步研究

针对液压压裂泵的液压缸工作中的不同步导致整个系统流量和压力脉动大、输出效率低、液压元件使用寿命短的问题,以阀控缸为研究对象搭建其数学模型,提出利用模糊RBF神经网络+交叉耦合的控制策略对液压缸的同步动作进行控制。在传统模糊控制的基础上,将模糊控制与RBF神经网络控制融合在一起,根据系统数学模型,设计了跟踪控制器和同步控制器,实现对阀控缸系统的精准控制与同步反馈。仿真结果表明：与传统PID和模糊PID系统相比,模糊RBF神经网络+交叉耦合同步控制策略同步精度高,响应速度快,有较好的鲁棒性和稳定性。     

六面顶压机液压系统同步仿真研究

针对传统六面顶压机液压系统的缺陷,提出新的电液比例控制方案,并采用基于PID的位移反馈控制策略以解决其加压同步问题.应用AMESim与Simulink平台进行联合仿真,仿真结果表明,应用PID反馈控制的新型六面顶液压机在加载同步方面能取得比较令人满意的效果.     

径向锻造油压机电液伺服控制系统建模与仿真

分析了径向锻造油压机主缸运动电液伺服控制原理;在建立电液伺服系统各元件、子系统数学模型的基础上,借助AMESim软件搭建了电液伺服系统的仿真模型;研究了反馈方式、回程压力、建压时间和加载频次对主缸运动精确性和快速性的影响。研究结果表明:与主缸位置反馈相比,伺服缸位置反馈时系统运行更加平稳;为保证系统的响应速度和主缸对伺服缸的跟随性,合理的回程压力为3~12 MPa;为保证系统的快速性、精确性及系统的经济性,尽量减少建压时间;主缸供液高压油液体积50000 mL时,伺服缸时间滞后0. 03 s,主缸对伺服缸跟随滞后0. 01 s;系统流量确定时,锻造频次增加使得锻造行程减小,控制精度降低,系统响应滞后。