阀控液压缸动力机构通用非线性建模与试验验证

在分析阀控液压缸动力机构工作原理的基础上,应用流量和力平衡方程建立了阀控液压缸动力机构的非线性状态方程数学模型,并运用该模型分别对某六自由度实验平台的对称阀控制非对称缸电液伺服系统和某实际非对称阀控制非对称缸电液伺服系统的压力特性进行仿真分析,通过仿真和试验结果的对比,验证了所建阀控液压缸动力机构非线性状态方程数学模型的正确性。该数学模型具有通用性,可用于各类阀控液压缸系统的仿真、设计和控制策略等的理论研究。     

基于信号微分滑模控制的电液伺服激振器

设计了一种基于信号微分滑模控制理论的阀控非对称缸激振器。通过对液压缸位移信号提取并对其进行微分运算求导,以此来实现无需速度和加速度的滑模控制,削弱了系统非线性对控制精度的影响,增大了电液伺服激振器的激励频率带宽。根据Lyapunov函数判据,确保了系统的稳定性。通过对对称阀控非对称缸系统的位置跟踪控制进行仿真分析,结果显示,该激振器具有良好的跟踪效果。     

非对称缸电液伺服系统的静态特性分析

通过对对称阀控非对称缸和非对称阀控非对称缸电液伺服系统的压力特性、输出特性的对比分析,揭示了阀控非对称缸系统静态特性的基本特征,指出为研制高性能的非对称缸电液伺服系统采用非对称阀控非对称缸是最佳液压控制方案。进而探讨了系统的最佳负载匹配关系,给出系统设计准则,为正确设计阀控非对称缸伺服系统并进一步研究该类系统的控制方法,改善系统性能奠定了理论基础。     

阀控液压伺服系统的辨识与优化设计研究

根据阀控缸电液位置伺服系统的组成,对系统中的阀控缸的数学模型进行了研究,并通过系统辨识的方法得到了阀控缸系统的闭环传递函数,控制器采用全维状态反馈,以二阶工程最佳为优化目标建立了系统的仿真模型。仿真结果表明该控制器实现了液压位置伺服系统的极点配置,完成了优化目标。表明全状态反馈控制能够提高液压伺服系统的位置跟踪精度,具有工程可行性。     

扩轧管电液伺服系统非线性建模与控制

为了研究阀控缸机构的非线性对电液伺服系统控制性能的影响,以钢管生产过程中的扩轧管电液伺服系统为背景,首先通过分析非对称比例(伺服)阀的电信号输入到阀芯位移和阀芯位移到非对称液压缸活塞位移输出过程的非线性特性,建立非对称阀控非对称缸机构的非线性数学模型以描绘实际系统;其次根据实际系统模型的级联性特点,提出了一种融合定量反馈控制理论和扰动估计理论的非线性控制策略,实现了对负载运动和负载压力非线性的分级控制;最后以常规PID控制为基础,对提出控制策略的有效性进行相应的仿真和实际控制对比.结果表明,该控制策略具有更好的系统稳态和动态响应性能,可应用于解决工程实际问题.     

泵控式带钢纠偏伺服系统动态特性研究

常用的带钢纠偏系统为阀控缸电液伺服系统,存在维修成本高、系统发热量大、故障率高等问题。论文提出采用直驱式电液伺服系统代替带钢纠偏系统中的阀控式电液伺服系统,采用永磁式同步电动机代替电液伺服阀作为带钢纠偏控制系统的控制元件,设计出了永磁式同步电动机驱动定量泵直接控制液压缸的电液伺服控制系统,利用Matlab/Simulink仿真分析系统的稳定性和动态特性,结果表明,该系统满足带钢纠偏控制对稳定性、响应快速性的要求。     

下肢外骨骼机器人电液伺服控制系统设计

利用电液伺服阀和非对称液压缸的流量连续性方程、力平衡方程,推导出阀控缸动态数学模型;利用拉格朗日函数法和虚位移原理,建立了下肢外骨骼机器人各液压缸的负载力计算模型;通过稳定边界参数整定方法设计了下肢外骨骼机器人电液伺服系统PID控制器,并运用Simulink仿真软件对该系统跟随人体步态情况进行了仿真。仿真结果表明,该系统能够达到下肢外骨骼机器人对电液伺服系统的相关要求。     

基于AMFC的电液伺服系统控制算法研究

论文针对电液伺服系统非线性难以控制的难题,将非线性状态反馈微分变换和模型跟随自适应控制结合,通过建立阀控非对称缸位置伺服系统的离散非线性参考模型,借助于仿射变换实现了对非线性电液伺服系统的动态反馈线性化,通过仿真说明AMFC在电液伺服系统能够准确跟随参考模型的输出,精度较高,说明AMFC通过与仿射非线性变换相结合将其扩展到电液非线性系统,将成为一种对液压伺服控制系统极有实用价值的非线性控制方法.     

基于BP网络规则PID控制的液压系统仿真与研究

针对阀控非对称液压缸压力控制系统,建立其数学模型,并提出基于BP神经网络规则PID的控制策略,通过MATLAB/Simulink仿真结果验证了该控制策略能够实现电液伺服系统的良好控制.     

液电混合高能效直线驱动系统控制及仿真分析

现有电液控制系统为控制液压缸位置,采用比例阀或伺服阀,造成了非常大的节流损失。为改善能效,提出了一种采用电-机械执行器和液压缸的新型液-电混合驱动系统,电-机械执行器用于控制负载运行速度和位置,主要克服惯性力;液压缸主要克服外负载力。为了抑制二者之间的耦合影响,电-机械执行器采用位置闭环控制,并在转矩环补偿干扰力。控制阀主要起液压缸换向作用,节流损失很小,以设定的电-机械直线执行器输出力阈值为基础,通过调节泵压力(液压缸进油压力)或阀开口(液压缸回油压力)控制液压缸输出力。研究结果表明,所提系统具有与阀控缸系统相同高的控制精度,并可大幅减小节流损失。与阀控缸系统相比,液电混合驱动系统能效提升了43.1%。     

电液伺服比例阀控缸位置控制系统AMESim／Matlab联合仿真研究

以电液伺服比例阀控缸位置控制系统为研究对象,通过对电液伺服比例阀控液压缸系统的详细分析,建立了液压系统的动态数学模型.利用Matlab软件中的动态仿真工具Simulink,构造了电液伺服控制系统仿真模型,对其仿真.并利用AMESim和Matlab/Simulink的各自优势建立了联合仿真模型,进行了仿真分析,取得了良好的效果,并详细进行了性能分析与研究.同时分析了影响液压系统动态特性的主要因素.     

基于泵控缸位置伺服系统的模糊控制系统设计

在电液位置伺服控制技术中,大多采用电液伺服阀控制液压缸位置,其缺点是能耗大、效率低。为此设计了一种通过数字泵直接控制液压缸位置的模糊控制器,该控制器的设计目标是在实现液压缸的精确位置伺服控制的同时追求节能降耗。     

电液伺服阀动态特性数据处理方法的研究

电液伺服阀动态测试过程中,由动态缸高频振动引起的测试台架振动、现场存在变频器等设备造成的电磁干扰以及传感器电源波动等因素,均会以速度测试通道噪声的形式窜入数据采样通道,这些噪声信号幅值强弱不同且频宽很广,采用硬件滤波手段难以有效消除,导致电液伺服阀的频率特性测量数据信噪比降低,如果不进行有效的数据滤波处理,会导致对电液伺服阀动态性能评价失效。针对这一问题,提出了采用FIR和IIR滤波器双联滤波的方法,并对含有上述噪声信号的数据进行了理论分析和实验研究,结果表明,该方法有效的消除了非线性干扰,提高了电液伺服阀动态特性的测量精度。     

电液比例高低机系统模糊PID控制研究

研究电液比例高低机控制系统,考虑阀控非对称缸系统正反向行程的非对称性、摩擦等因素,通过状态方程组形式建立了电液比例阀控非对称缸驱动高低机系统的非线性模型。在MATLAB/Simulink中采用模糊自适应PID控制方式,建立电液比例高低机模糊PID控制模型并进行仿真,结果与传统PID控制方式相比,能有效地改善高低机系统的动态特性,满足实际高低机控制特性。     

A switched energy saving position controller for variable-pressure electro-hydraulic servo systems

The electro-hydraulic servo system (EHSS) demonstrates a relatively low level of efficiency compared to other available actuation methods. The objective of this paper is to increase this efficiency by introducing a variable supply pressure into the system and controlling this pressure during the task of position tracking. For this purpose, an EHSS structure with controllable supply pressure is proposed and its dynamic model is derived from the basic laws of physics. A switching control structure is then proposed to control both the supply pressure and the cylinder position at the same time, in a way that reduces the overall energy consumption of the system. The stability of the proposed switching control system is guaranteed by proof, and its performance is verified by experimental testing.     

一种基于虚拟仪器的电液伺服阀故障诊断方法

本文提出了一种基于虚拟仪器技术和互相关原理的电液伺服阀故障诊断方法。利用在LabVIEW6.1环境下开发的软件可以对电液伺服阀的输入和输出信号进行相关分析,进而可判断出电液伺服阀是否存在故障。试验结果表明,该方法简单易行,可有效的提高电液伺服阀的故障确诊率。     

基于Matlab/Simulink的电液位置伺服系统可视化仿真

建立了液压位置伺服系统的动力学模型。针对液压伺服系统难以精确控制的特点,把模糊控制理论引入了伺服系统,构造了模糊推理系统,设计了二维模糊控制器。基于Matlab/Simulink软件平台对电液位置伺服系统进行了可视化仿真,仿真结果显示所设计的二维模糊控制器在电液位置伺服系统中取得了良好的控制精度和稳定性。为研究设计多维模糊控制器以及多输入多输出模糊控制系统（MIMO）提供了思路和方法。     

火箭舵机用直驱式容积控制电液伺服系统的研究

根据火箭的飞行原理和推进器的作用,比较了火箭舵机用阀控电液伺服系统和直驱式容积控制电液伺服系统的各自特点。文章给出了直驱式容积控制电液伺服系统的组成、原理和特点,并对其进行了相关的理论分析和计算机仿真。研究结果表明,用直驱式容积控制电液伺服系统控制火箭舵机的执行机构,其性能指标能够达到火箭飞行执行标准,并具有可靠性高、节能高效、操作与控制简单、小型集成化等诸多优点,对它进行研究有利于我国航天事业的发展,具有一定的重要意义。     

伺服阀控缸位置控制系统的模糊控制和模糊-PI复合控制比较

伺服阀控缸位置控制被广泛应用于各种场合,如数控机床、民航飞机等。该文针对伺服阀控缸位置控制系统模糊控制和模糊-PI复合控制进行比较,说明模糊控制的特点和模糊-PI控制的优势。