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。     

直升机旋翼协调加载系统的模型参考自适应解耦控制

研究了直升机旋翼协调加载系统的解耦控制问题.分析了协调加载系统组成结构,建立了电液伺服加载系统数学模型,指出了协调加载系统解耦控制的难点.针对该系统特点,提出了基于GCMAC的模型参考自适应解耦控制策略,采用常规PID控制器作为辅助控制器,GCMAC控制器作为主控制器在线学习理想控制作用,使得耦合系统逼近参考模型,实现解耦控制.仿真表明,该解耦控制策略是有效的,力指令跟踪误差小于4%.     

一种用于电液防抱死制动系统的显式非线性模型预测控制器设计

为实现对车辆制动过程进行快速且稳定的控制,设计一种用于电液防抱死制动系统的显式非线性模型预测控制器。通过对电液防抱死制动系统进行分析,明确电液防抱死制动系统的工作过程。在考虑系统参数的基础上,设计显式非线性模型预测控制器。将显式非线性模型预测控制器融入到电液防抱死制动控制系统中,以计算调节扭矩。同时利用状态预测器和缓冲器补偿电液防抱死制动系统的死区时间,从而提高制动过程的效率及稳定性,解决电液防抱死制动系统的非线性最优控制问题。实验结果表明:与逻辑门限控制方法相比,该显式非线性模型预测控制器对车辆进行制动控制时,具有更好的实时性和稳定性。     

电液伺服系统的自适应一般模型控制

针对电液伺服系统跟踪控制问题,提出一种基于等价输入的自适应一般模型控制方案。在电液伺服系统存在建模误差、时变参数和不可测扰动的情况下,控制器能够有效地跟踪系统被控参数;且控制器参数整定方便,物理意义明确。通过仿真表明,该控制方法对非线性的电液伺服系统实现自适应控制是正确有效的。     

基于CAN总线技术的电液式阀门控制器设计

介绍电液式阀门的工作原理以及在船舶实际使用中存在的问题,设计了基于CAN总线技术的阀门控制器.该阀门控制器采用P87C552单片机,通过SJA1000实现CAN总线的功能.它接受上位机的控制信号,控制执行机构中电机正反转,实现对电液式阀门的开启与关闭控制,同时实时采集电机的电流信号和阀门的位置信号.所有的信息均通过CAN总线反馈给上位机.基于CAN总线技术的智能电液阀门控制系统与传统的电液阀门控制系统相比,可以避免阀门的布线问题.     

无线遥控挖掘机电液控制系统研究

为了实现挖掘机在恶劣、复杂环境下进行施工作业,设计了一种无线遥控挖掘机电液控制系统。该控制系统具备无线遥控、挖掘作业、行走作业、推土作业等多种控制功能。介绍了控制系统总体技术方案、硬件集成和软件设计过程。经过装车试验证明:整车控制系统性能稳定、可靠。控制系统在遥控距离800 m时,单向发送数据无线通信成功率为100%,双向收发数据无线通信成功率为94.13%;整车在挖掘模式下,动臂等执行机构电磁阀的反馈电流与手柄位移呈线性关系,电流最大误差为2 m A。     

基于自抗扰的飞机改装液压同步顶升系统研究

在飞机改装作业前需要通过多个千斤顶将飞机进行顶升。由于人工操作和千斤顶的液压缸中元件安装精度等会导致顶升过程中两侧位置不同步。针对飞机同步顶升过程的同步性及稳定性等问题,基于千斤顶中液压缸电液比例阀的数学模型,采用自抗扰同步控制策略,搭建双液压缸电液比例“主从”控制系统仿真模型进行研究。将“主从”自抗扰模型的仿真结果与传统PID控制仿真结果进行比较,结果表明：采用自抗扰控制器可有效减少主从双缸同步误差,实现对工况中扰动的补偿,提高顶升系统精度及抗扰能力。     

电液位置伺服系统的模糊CMAC神经网络控制研究

本文提出了一种模糊ＣＭＡＣ神经网络的结构和算法。该网络通过权系数的在线学习,实现修正模糊逻辑。将此网络作为前馈补偿单元,与ＰＤ控制器一志构成一种自学习控制器,并对带有未知负载干扰的某电液位置系统进行动态仿真。结果表明,该控制器具有强的鲁棒性以及良好的跟踪特性。     

基于李雅普诺夫理论的电液伺服系统非线性位置控制研究

电液伺服系统存在高度非线性及参数时变等问题,同时由于其多学科性质导致精确模型的建立比较困难。针对电液伺服系统非线性位置控制问题,采用基于非线性系统的李雅普诺夫理论的控制器实现电液伺服系统的有效控制,并对控制效果进行仿真验证。构造了伺服阀以及液压执行器的动力学方程,建立电液伺服系统简化数学模型。基于非线性系统的李雅普诺夫理论,利用积分反演法设计了电液伺服系统控制器。采用MATLAB软件对电液伺服系统进行仿真,并与传统PID控制器的计算结果进行对比和分析。仿真结果显示:采用所设计的控制器,电液伺服系统对阶跃和正弦信号的跟踪性能较优,所需控制电压减少50%左右,跟踪误差也大大减少。     

基于FPGA的电液比例位置系统模糊控制器设计

电液比例位置系统是一种典型的非线性时变系统,其参数具有非线性特性,常用的线性化模型基础上的经典控制器,难以取得满意的控制效果.笔者将模糊控制器应用于电液比例位置系统,并采用FPGA芯片,通过VHDL语言设计实现了一个二输入一输出模糊控制器.实验结果表明,控制器推理结果正确,能够稳定、可靠地工作.     

基于Profibus-DP的HNC与PLC数据通信实现

针对工业生产上多控制器控制系统的控制器间数据通信问题,以压铸机中HNC液压控制器与PLC控制器的数据传输为例,提出了基于Profibus-DP的数据通信方案。以西门子S7-300为主站,液压控制器HNC100为从站,通过Profibus-DP现场总线实现了两个控制器之间数据的实时传输,其实时性和精度均满足生产工艺要求。此方案在实际生产中容易实现和推广,具有较好的参考价值。     

基于虚拟主从同步控制的龙门式机器人系统设计与实现

介绍了虚拟主从同步控制在高精度龙门式机器人中的应用,描述了该系统的原理、结构。基于LTi高端伺服驱动器Servo C-Plus以及控制器Motion One,使用符合IEC61131-3标准并支持Code Sys V3.0平台的PLC编程语言,实现了双伺服电机的同步控制,大大提高了龙门式机器人的精度、速度。     

多机电作动器同步控制器设计与实现

机电作动系统是飞机电传操纵系统的执行机构,是飞行控制系统中的重要组成部分,是多电-全电飞机的发展方向。机电作动系统在驱动飞行器舵面时,需要多个(一般3个以上)机电作动器采用力综合方式工作,这样会产生不同步问题,鉴于此,提出一种改进型同步控制方案,并通过同步控制器实现同步控制策略。该控制策略综合主从和等同控制的各自优势,并通过优化比较器提高同步控制性能。控制器的实现则基于可编程逻辑单元,通过并行总线进行数据交互,将并行总线控制器与同步控制有效结合。实际应用表明:目前控制器工作良好,提高了现有同步控制器的实时性和可靠性。     

基于工业机器人控制系统的软PLC设计

工业机器人在应用过程中需要外部信号与机器人系统进行交互来完成复杂的工艺,PLC可对两者之间的信号进行逻辑运算来实现控制。软PLC相较于硬件PLC有编程语言标准化、硬件配置灵活等特点,并且可以接口的方式直接嵌入不同的控制系统中。软PLC主要负责系统中的逻辑控制与输入输出管理。针对一款自主研发的新型控制系统,设计一套可配合该系统用于工业领域的软PLC控制系统。该软PLC系统包含编程模块、编译模块、执行模块、监测模块,可用于绘制梯形图、生成指令表、编译可执行文件、执行程序。编程、编译模块基于Windows下Qt平台开发,执行、监测模块基于Linux下Qt平台开发。     

卧式镗铣床电气控制系统的PLC改造

采用PLC作为主控制器，选择SSD590数字式直流调速装置作为拖动电源，研制了一种新型的通用镗铣床电气控制系统，用于大型高精度卧式镗铣床的电气控制。应用实践表明，该系统设计先进、性能价格比高、调速范围大、运行可靠、可移植性强，可以广泛应用于各种类型卧式镗铣床的电气控制系统改造。     

The effectiveness of contouring control and a design for three-dimensional machining

Although many researches have been conducted on contouring control for machine tool feed drive systems, to the best of authors’ knowledge, its effectiveness has been verified only through comparative experiments with industrial non-contouring (independent axial) controllers, or conventional contouring controllers such as the cross-coupling controller. Because control performance largely depends on controller gains, such comparisons involve some difficulties in demonstrating the effectiveness of contouring control. In other words, a similar control performance can be achieved if the non-contouring controller gains are appropriately assigned. This paper discusses the effectiveness of contouring controllers both analytically and experimentally. A new contouring controller design for three-dimensional machining is presented, which is extended from the authors’ biaxial design based on coordinate transformation. The contouring controller is concluded to be effective through an analysis of the proposed design, in that it provides performance comparable to non-contouring controllers with less control input variance. This property reduces the damage to machine tool systems and saves control energy. In addition, because an inherent contour error exists in the coordinate transformation approach, a method for reducing this error is presented to enhance the effectiveness of the contouring controller. Experimental results support the claims of this paper.     

卧式镗铣床电气控制系统设计

采用PLC作为主控制器,选择SSD590数字式直流调速装置作为拖动电源,研制了一种新型的通用镗铣床电气控制系统,用于大型高精度卧式镗铣床的电气控制.应用实践表明,该系统设计先进、性能价格比高、调速范围大、运行可靠、可移植性强,可以广泛应用于各种类型的卧式镗铣床的电气控制系统改造.     

80MN锻造液压机液压控制系统的研制

研制了具有等温锻功能的80 MN锻造液压机液压控制系统.针对能量损耗低和控制精度高的要求,采用了西门子S7-400 PLC与Trio控制器相结合的控制方案,PLC实现液压泵的控制、电液伺服阀的切换、工作台控制、加热与冷却系统控制、润滑系统控制及安全监测;Trio完成速度控制与平度控制的任务,获得了预期的控制结果.     

PLC和触摸屏在龙门式液压机组控制系统中的应用

根据球罐弧形板片成形冲压工艺要求,构建了龙门式液压机组控制系统主站PLC与远程站ET200S和工业监控设定触摸屏HMITECH TPC-150TC之间的网络架构,设计了主站PLC与触摸屏的软件程序,重点阐述了主泵电机软起动和数据处理与整定程序设计过程,同时对触摸屏画面组态设计进行说明。系统主站PLC通过对现场数据的采集分析处理,实现了压机快下、加压、停止、回程、快回控制执行功能。经现场调试与实际应用,程序各功能块运行准确,能完成预期的控制功能。     

基于改进差分进化算法的液压自抗扰控制器设计

液压伺服系统由于控制精度高、功率密度大受到广泛应用,但其自身在运行中存在较大的扰动和非线性,使其精确位置控制存在一定的难度。自抗扰控制器（ADRC）是一种新型的控制器,它对于强不确定性和非线性有较好的控制能力,但它是一个多参数非线性控制器,其优化设计的难度远远高于PID等传统控制器。提出一种改进差分进化算法,使用了一种新型的目标函数,并将其应用在液压伺服系统的自适应自抗扰控制器设计中。仿真实验结果证明：改进差分进化算法相比较于其他方法具有更强的全局搜索能力,设计的自抗扰控制器能更好地适应液压伺服控制的需要。