基于AMESim的电液伺服阀试验和仿真研究

电液伺服阀是液压伺服系统的核心元件,直接影响系统的控制性能.利用AMESim软件对电液伺服阀进行建模仿真,模拟出电液伺服阀的特性.通过对比试验数据和仿真数据,验证了电液伺服阀仿真模型的有效性.     

电液伺服马达驱动系统的奇异摄动控制仿真研究

为了提高电液伺服驱动系统控制精度,设计了奇异摄动控制方法,并对液压驱动系统输出结果进行仿真验证。建立电液伺服驱动系统,给出电液伺服阀原理图,并介绍电液伺服阀工作原理。创建电液伺服阀节流孔的非线性数学模型,推导出液压驱动方程式,通过最小二乘法对运动参数进行估计。利用反馈线性化技术和奇异摄动理论解决了非线性和不确定性问题。采用MATLAB软件对电液伺服驱动系统液压马达角位移、角速度和负载压力跟踪结果进行仿真,与传统PID控制结果进行对比。结果显示：采用传统PID控制系统,电液伺服驱动系统液压马达角位移、角速度和负载压力跟踪误差较大;采用奇异摄动控制系统,电液伺服驱动系统液压马达角位移、角速度和负载压力跟踪误差较小,控制系统反应速度较快,可以提高电液伺服驱动系统控制精度。     

轴对称矢量喷管液压伺服系统设计与仿真研究

针对轴对称矢量喷管的功能要求,设计一种基于模糊PID 控制的轴对称矢量喷管液压伺服系统。运用 AMESim 和 MATLAB/Simulink 对该系统进行建模与联合仿真,并与常规 PID 控制进行比较,分析系统的响应特点,验证电液伺服阀冗余备份功能和故障回中功能的可行性。仿真结果表明：所设计的轴对称矢量喷管液压伺服系统具有良好的工作性能,而加入模糊 PID 控制的系统具有更好的稳态特性、动态特性和更强的鲁棒性,同时验证了电液伺服阀冗余备份功能和故障回中功能是切实可行的。     

双电液伺服马达位置同步控制研究

针对液压伺服系统所具有的时变性等特点,建立了双电液伺服马达位置同步系统模型,并提出一种基于模糊控制的双电液伺服马达模糊复合交叉耦合式控制方式,通过模糊控制器来补偿同步通道由于时变性和外部干扰所导致的同步误差。仿真结果表明：该方法能提高位置同步精度。     

锻造机双缸液压同步控制系统建模及仿真

为了提高锻造机双缸液压同步控制的精度,以便保证锻造成形的质量,简化锻造机双缸液压同步电液伺服控制系统模型,推导同步控制系统模型,得到控制目标方程。使用单神经元PID控制算法和交叉耦合算法作为锻造机双缸液压同步控制算法,通过仿真,分别得到并对比了使用常规模糊PID控制算法与模糊-单神经元PID控制算法作用下的锻造机左右液压缸的位置跟踪误差、相对同步控制误差以及液压缸的速度和压力跟踪误差。结果表明,相比于常规模糊PID控制算法,模糊-单神经元PID控制算法下的系统能够更快速地收敛,说明模糊-单神经元PID控制算法使得锻造机双缸液压同步电液伺服控制系统具有更强的鲁棒性。实验结果与仿真结果的变化规律一致,两者之间的误差小于10%,验证了提出的锻造机双缸液压同步控制方法的可行性。     

电液比例伺服阀控容积调速在拉床上的应用研究

为了提高拉床性能和拉削质量,根据电液比例伺服阀特点设计了应用电液比例伺服阀控容积调速的卧式拉床主回路。通过电液比例伺服阀控容积调速方式实现对拉削速度的控制。以拉削速度为反馈量形成闭环控制,抑制拉削过程中刀具跳动。应用AMESim软件建立了拉床液压系统仿真模型,通过仿真分析验证该系统能有效提高拉削过程的平稳性。对调速系统控制参数进行优化,取得了良好的仿真结果。研究结论为电液比例伺服阀控容积调速系统在液压拉床上的应用提供了参考。     

基于AMESim与MATLAB的矢量喷管电液伺服系统建模与仿真研究

为了研究矢量喷管电液伺服系统的性能,设计了AMESim/MATLAB联合仿真方案。根据双喷嘴挡板电液伺服阀的工作原理和结构特点,建立了电液伺服阀的物理模型,并在此基础上搭建了喷管电液伺服系统的AMESim仿真模型,设计了PID控制器和模糊PID控制器。结果表明:建立的系统模型能够根据信号进行正确动作,模糊PID控制器在此系统中具有响应速度快和稳态性能好等优点。     

神经网络监督控制在液压舵机伺服系统中的应用

针对液压舵机伺服系统中存在的非线性因素和工作环境的不确定干扰,提出将改进的神经网监督控制算法应用到舵机伺服控制系统设计中.该算法采用单神经元PID控制取代常规线性控制用于神经网络控制器学习,以提高控制系统的鲁棒性及神经网络模型学习初期系统的稳定性.在Simulink环境中建立液压舵机伺服控制系统模型并进行仿真,仿真结果表明:改进的神经网络监督控制,在液压舵机伺服系统中,具有良好的控制效果和较强的鲁棒性,为舵机伺服系统设计提供了一条新的思路.     

基于模糊神经网络的扫雷犁自动定深控制系统的研究

针对某武器系统要求能对扫雷犁进行自动定深的要求,采用BP神经网络对扫雷犁电液伺服控制系统进行系统辨识,采用模糊逻辑与神经网络构造系统的自学习模糊神经网络智能控制器,并实现控制器的离线优化和在线学习.仿真试验和实际系统的使用结果表明所设计的智能控制器可以使系统具有良好的动、静态性能,实现了扫雷犁入土深度±10mm误差范围的精确控制.     

流量伺服阀在液压系统仿真中的描述方法探讨

对电液流量伺服阀在液压伺服系统仿真分析中的建模描述方法进行了探讨,重点对基于流量伺服阀样本数据的描述方法进行了原理阐述。采用Simhydraulics软件搭建了物理测试模型并进行了建模验证,为建立高精度液压系统物理仿真模型奠定了基础。     

高速开关阀控液压马达系统性能对比研究

采用一款高响应电液伺服阀并使其处于阀口开、关两种极限工况下工作的高速开关控制方式,构建一种阀控液压马达系统,实现对液压马达输出转速及扭矩的控制,以探究液压马达高速开关控制方法的基本特性。完成该高速开关阀控液压马达系统的设计及AMESim仿真模型的搭建。利用PWM信号控制高响应电液伺服阀实现对液压马达的高速开关控制,并通过仿真获得转速等参数随占空比和频率的变化规律。开发基于高响应电液伺服阀的高速开关阀控液压马达系统实验样机,进行实验与仿真结果的对比研究。结果表明：实验与仿真结果较为一致,液压马达转速随着占空比的增大而增大,随着外负载的增大逐渐降低;而仿真结果中负载的增加会轻微加快液压马达转速的稳定时间的结论,在实验中无法得到印证。     

基于改进PID控制的电液伺服系统执行器运动轨迹仿真

电液伺服系统执行器运动轨迹跟踪容易受到外界干扰,导致控制系统不稳定。为解决此问题,设计小波神经网络PID控制系统,并对控制效果进行仿真验证。建立电液伺服阀简图模型,创建阀芯运动的动力学模型,分别推导出控制阀、液压执行器和比例溢流阀动力学方程式。采用小波神经网络对传统增量式PID控制器进行改进,利用MATLAB软件对改进后的控制系统进行仿真;对比分析改进前、改进后系统液压执行器的跟踪轨迹。结果表明：液压执行器在没有受到外界波形突然干扰情况下,2种控制方法都能较好地实现轨迹跟踪;在受到外界波形突然干扰情况下,采用增量式PID控制的液压执行器运动轨迹与期望轨迹存在较大误差,采用小波神经网络PID控制的液压执行器运动轨迹与期望轨迹存在较小误差。所设计的控制系统响应速度较快,能够自适应在线调整控制参数,有效地抑制外界环境对控制系统的干扰,从而提高液压执行器运动轨迹跟踪精度     

电液伺服阀前压力脉动的仿真研究

本文运用流体网络理论结合液压伺服系统对电液伺服控制系统进行了分析研究，通过仿真研究伺服阀前的压力脉动情况，分析了蓄能器对衰减压力脉动的效果以及压力脉动对液压系统控制精度的影响。     

基于二次调节技术的液压绞车系统分析及性能研究

建立了由限压式变量泵供油、蓄能器储能、电液比例伺服阀控变量液压马达的液压绞车容积调速系统。利用AMESim软件,建立了液压绞车比例伺服控制系统仿真模型,利用该模型对系统的性能进行仿真研究。结果表明:该调速系统具有很好的速度跟踪特性、较高的速度控制精度以及较好的系统工作稳定性,同时具有显著的节能效果。     

滚切剪电液伺服协同控制系统的设计

以中厚板液压滚切剪为研究对象,重点解决对两路电液伺服系统的相对位移协同的控制。阐述了液压滚切剪及其机械运动过程;介绍了控制系统HMI和S7-400(PLC)的选型,给出了图形化的液压滚切剪电液伺服协同控制系统;根据交叉耦合控制理论,采用基于模糊PID的双闭环控制结构实现两路电液伺服协同控制,将MATLAB环境下仿真得到的3个PID参数的查询表导入数据块;投产后上位HMI,执行AGC系统位移数据的采集、存储和计算等功能,并监控整个生产过程,该系统可提高生产效率和产品质量。     

基于MATLAB-AMESim的电液伺服系统模糊PID控制

电液伺服系统在现代工业中有广泛应用,针对实际电液伺服系统中非线性环节建模不准确这一问题,根据MATLAB和AMESim的各自特点,利用AMESim完成复杂实际系统建模,利用MATLAB进行控制器设计,对系统建立联合仿真模型。阐述模糊PID控制器的设计过程,通过仿真结果对比分析模糊PID和传统PID的控制性能。结果显示:在变负载电液伺服控制系统中模糊PID控制器在快速性、控制精度等方面具有更好的控制性能,并且提高了系统的鲁棒性和抗干扰能力。     

全液压矫直机电液伺服协同控制研究

以中厚板全液压矫直机为控制对象,重点研究了4个AGC液压缸在不同工况下的协同作业性能。建立了液压滚切剪电液伺服系统的数学模型;针对全液压矫直机四回路电液伺服协同控制系统的非线性、时变、易受负载扰动等特点,选择模糊神经网络控制算法,提出了基于模糊神经网络控制器与偏差耦合控制结构相结合的四回路电液伺服协同控制方案,完成了4个AGC控制回路之间的存在系统耦合误差动态补偿;现场实验表明,该控制算法稳定性能高,收敛速度快;使用该方案之后,控制系统具有很好的协同控制精度,能够较好地实现全液压矫直机4个AGC液压缸协同跟踪控制。     

道路模拟试验台电液伺服系统仿真研究

电液伺服道路模拟试验台是汽车整车和结构件疲劳耐久性开发验证的重要手段之一。综合分析了道路模拟试验台电液位置伺服系统组成和原理,建立了阀控对称液压缸、电液伺服阀和伺服放大器等关键环节及整个系统的数学模型。利用AMESim软件建立了电液位置伺服系统仿真模型,并采用典型信号对系统进行仿真分析,结合美国MTS电液伺服道路模拟试验系统进行仿真验证。在验证后的高精度模型基础上,对电液位置伺服系统的阶跃响应特性、频率响应特性、负载刚度特性及其影响因素进行了详细分析,为电液伺服控制系统开发以及提高系统响应性能提供了参考。     

基于改进遗传算法优化的双步进电机伺服阀控制研究

针对当前电液伺服阀控制系统响应速度慢、输出误差较大的问题,采用改进遗传算法优化控制系统,并对控制效果进行仿真验证。设计了新型电液伺服阀结构,建立了电液伺服系统动力学模型,推导了液压缸流量运动方程式。采用改进遗传算法优化RBF神经网络结构,通过MATLAB软件对双步进电机伺服阀改进的控制系统进行仿真验证,并且与传统PID控制效果进行对比。结果显示:在无干扰环境中,采用传统PID控制和改进RBF神经网络控制方法都能较好地提高活塞杆运动位移输出精度;在有干扰环境中,采用传统PID控制方法,活塞杆运动位移输出的误差较大,而采用改进RBF神经网络控制方法,活塞杆运动位移输出的误差较小。采用改进RBF神经网络控制方法,能够抑制外界的干扰,从而提高双步电机伺服阀控制系统的响应速度和输出精度。     

电液伺服造波机模糊自适应PID前馈补偿控制研究

传统PID方法在实现电液伺服造波机位置跟踪控制时,存在精度低、适应性差等不足,无法满足造波机系统的设计需求。为改善系统控制性能,提出电液伺服造波机模糊自适应PID前馈补偿控制方法。首先建立造波机电液伺服系统的数学模型,并推导位置伺服控制系统中各环节的传递函数,然后设计了模糊自适应PID前馈补偿控制器,并运用MATLAB/Simulink实现了控制系统的设计和仿真。在造波机不同工况下,对比传统PID控制、模糊自适应PID控制和模糊自适应PID前馈补偿控制3种控制策略的仿真结果。结果表明：所提出的模糊自适应PID前馈控制方法能有效提高造波机电液伺服系统的动态性能和位置控制精度,并具有较强的自适应能力。