基于PLC的工程轮胎的里程试验机控制系统的研制

介绍了一种自主研制的工程轮胎里程试验机,该试验机的控制系统以PLC为核心,通过对压力传感器、流量传感器、拉力传感器、速度传感器、位移传感器、称重传感器数据的采集和处理,达到对工程胎的耐久试验、高速试验和滚动阻力测试等的要求.     

动力滑台两工进速度换接新回路及其控制系统设计

在现有回路的基础上,作者提出了一种新的、用于实现动力滑台运动的二调速阀串联的两工进速度换接回路,给出了其组成图和工作原理,采用FX2N-32MR型PLC设计了其控制系统,得出了新回路及其控制系统的特点,展现了PLC在工业控制领域的广阔应用前景.     

LPS-4000型液压冲压试验机计算机控制系统

LPS-4000型液压双动冲压试验机通过计算机对4个液压缸的压力、位置和速度进行控制,按照设定的冲压顺序,完成整个冲压过程,并实时记录板材在形变过程中应力、应变的变化,以便后续进行材料的性能分析和研究.本文针对其控制要求提出一种基于西门子视窗控制中心（WinCC）和S7-400可编程序控制器的计算机控制系统,阐明了控制系统的总体方案及其控制原理,并介绍了系统硬软件组成和功能以及系统的控制策略.     

液压滑台PWM微机控制试验研究

本文设计了液压滑台ＰＷＭ微机控制系统，并在分析控制策略的基础上用其对液压滑台进行了爬行、速度、定位等一系列试验研究。     

液压动力滑台数控化

为了提高液压动力滑台的工作精度和调节的柔性，提高其工作的可靠性，本文介绍了液压滑台的数控改造原理，并给出了滑台数控化的具体方法和滑台控制器的结构。     

直线电机摩擦力的动态补偿研究

由于非线性摩擦力的影响,高精度的直线电机滑台在低速运动时跟踪精度会受到较大的影响。从实际运用的角度出发,在传统的Stribeck摩擦数学模型的基础上引入位置参数建立新的模型,对非线性摩擦力进行补偿,并根据模型的特点设计前馈积分控制器进行系统辨识和补偿。采用Lyapunov函数和LaSalle不变性原理分析系统的稳定性。仿真结果表明:采用该模型提高了滑台的跟踪性能。     

基于EKF的PMSM无传感器检测技术仿真研究

在永磁同步电动机(PMSM)的速度控制中,其位置和速度的精度、实时性受到传感器精度的限制。文章在对永磁同步电动机在α-β坐标系下的非线性数学模型进行线性化的基础上,应用扩展卡尔曼滤波器(EKF)来替代电机的角位置与速度传感器,最后通过Matlab/Simulink.仿真平台建立了基于EKF状态估计器的无传感器矢量控制系统。仿真结果表明所提出的控制方法无论在PMSM空载和负载时,均保持较好的跟踪性能,具有良好的转子位置和转速在线估算能力。     

基于模拟闭环的步进电机位置控制系统设计

设计了一种基于模拟闭环的步进电机位置控制系统,采用电压输出式位移传感器直接测量位移,同时利用ATmega8L单片机的快速PWM模式产生可以实时修改频率的方波信号,控制步进电机以线性速度进行位置跟随.不仅保证控制精度不受电机失步的影响,而且使控制系统设计简单合理,改善了系统控制性能.     

电液比例系统在高速送料机构上的应用与研究

本文以送料机组的受板小车和移栽装置的电液比例控制系统的为主要对象，采用速度传感器检测速度信号，和比例方向流量阀一起构成速度闭环控制，根据实际生产情况完成液压系统的设计，运用现代控制理论的有关知识，对控制系统进行建模，并做动静态分析和数值仿真。     

基于AMESim的电液位置控制系统动态性能仿真分析及优化

为了满足控制系统动态响应及位置误差的要求,基于AMESim图形界面建立了电液位置控制系统的仿真模型,对其动态特性进行了仿真分析及优化。结果表明:利用AMESim在闭环控制系统中引入速度信号进行补偿,在满足系统稳定的前提下可以加快系统响应速度,降低系统的动态位置误差。     

电液伺服系统的模糊自适应复合控制研究

电液位置伺服系统的阻尼比较低,造成电液位置伺服系统响应速度慢及跟踪性能较差。为解决此问题,提出一种模糊自适应控制与速度正反馈、加速度负反馈相结合的复合控制策略。通过速度正反馈来提高系统的开环增益,加速度负反馈提高阻尼比,从而提高系统动态响应速度并减小位置误差。利用前馈控制拓宽系统频宽,进一步减小位置跟踪误差。对传统PI控制、模糊PI控制、模糊PI复合控制算法下的系统响应性能进行仿真分析,结果表明:采用所提出的复合控制策略时,系统动态响应速度比模糊PI控制提高约76.9%,比传统PI控制提高约84.2%,其位置跟踪误差几乎为0。     

基于AMESim及MATLAB/Simulink联合仿真的风帆转角复合控制北大核心

为了稳定准确控制风帆转角位置,根据所设计的风帆驱动控制液压系统原理,提出风帆转角/速度复合控制方案。利用AMESim-MATLAB/Simulink软件建立风帆转角/速度复合控制联合仿真模型,并进行了联合仿真及实验研究。结果表明:采用复合控制可以克服常规控制中出现的压力波动及启停时的液压冲击;在不同转角速度及不同风力负载条件下,风帆均能按照规划的速度及位移进行转动,体现了复合控制的有效性和可靠性,可以为风帆助航船的风帆控制提供技术支持。     

复合节流调速回路特性数值仿真分析

对系统各元件进行动态分析,采用状态方程法建立复合节流调速回路数学模型。基于龙格-库塔法原理对回路特性进行数值计算与分析,并基于AMESim建立复合节流调速回路的仿真模型。获得进出口节流阀的面积比、液压缸外负载等参数对液压缸运动速度、进口及出口压力的影响规律。仿真所得结果与MATLAB数值计算结果一致。在不同外负载的情况下进行实验,验证了该回路中液压缸具有较好的速度刚度及稳定性。研究结果为复合节流调速液压系统的设计、优化提供了参考。     

斜盘控制策略下液压系统位置控制及性能分析

为提高液压系统位置控制的响应速度及准确性,研究斜盘控制策略下液压系统位置控制及性能。从液压系统位置控制电路的构造出发,对控制策略进行描述。通过泵速求取电动机的动力学方程,利用电机转子的电动势计算电动机转矩。以滑模控制方法作为两种液压系统的控制核心,并在MATLAB/Simulink下对斜盘控制系统进行建模。在所构建斜盘控制模型的基础上,对比分析斜盘控制策略和变频驱动控制策略液压系统位置控制性能。结果表明:斜盘控制比变频驱动控制具有更好的响应性和控制稳定性;跟踪阶跃、正弦参考位置时,斜盘控制比变频驱动控制的控制精度分别提高47.67%和48.58%,斜盘控制比变频驱动控制的控制准确性更好。分析结果表明斜盘控制策略比变频驱动控制策略更适合液压系统的位置控制。     

模糊PID在永磁同步电机驱动的无阀液压系统中的应用

针对传统电机作为无阀液压系统动力装置时存在的效能低下、速度调节不稳定和响应速度慢等问题,提出将矢量控制永磁同步电机代替传统电机驱动无阀系统中的泵,并建立无阀液压系统的数学模型。传统PID很难解决该无阀液压系统控制过程中的时变性、非线性等问题,因此设计基于该无阀液压系统的模糊PID位置控制器。采用AMESim和MATLAB软件对无阀系统进行联合仿真,将仿真实验结果与采用传统PID的仿真实验结果进行对比。结果表明:模糊PID控制方法对永磁同步电机驱动的无阀液压系统在响应速度、抗干扰性以及位置跟踪精度方面有着良好的效果。     

风洞模型支撑装置驱动油缸位置和速度的精确控制研究

搭建了模拟风洞迎角机构的杆支撑机构电液伺服系统。采用速度前馈和位置反馈复合控制策略,推导了速度前馈计算模型,通过合理设计速度位移曲线,实现了速度前馈控制和位置反馈控制的无扰切换。利用AMESim/Motion联合仿真技术,创建了杆支撑机构电液伺服系统的机、电、液仿真模型。理论推导、仿真研究与试验结果相互印证,证实了速度前馈和位置反馈复合控制策略的有效性,可以实现油缸位置和速度的同时精确控制。     

交叉耦合控制的平移并联机器人位置控制研究

为了改善平移并联机器人对期望位置跟踪的准确性,提出基于交叉耦合控制的集成电液伺服驱动平移并联机器人位置控制。通过对三自由度集成电液伺服驱动平移并联机器人结构和控制方法进行分析,以机器人的末端执行器为基础,定义位置及角度坐标系,在此坐标系上计算并联机器人的逆向和正向运动学解;通过液压轴的伸长长度,求取液压轴的速度和加速度,进而得出集成电液伺服驱动器的动力学模型。以集成电液伺服驱动器的位置误差为基础,求取三自由度下集成电液伺服驱动器的同步误差,利用该同步误差,构造交叉耦合误差模型,进而求取广义误差模型,建立交叉耦合控制器,以实现对机器人的位置进行控制。实验结果显示:与粒子群方法相比,所提方法对正弦及不规则期望位置的跟踪准确度较高,跟踪准确度分别提高了40%和42.15%。可见,所提方法能够对集成电液伺服驱动的平移并联机器人进行准确的位置控制。     

基于自抗扰控制的直驱电液伺服系统仿真研究

针对直驱式电液伺服系统中存在的非线性特性和外部扰动导致系统流量供给不平衡问题,基于自抗扰控制理论,提出一种基于三阶线性自抗扰控制的液压缸位置控制方法,实现直驱式电液伺服系统电机转速与液压缸位置的闭环控制。同时针对传统系统建模不精确导致控制效果差的问题,在理论分析的基础上,结合电液伺服系统的性能和实际工况,基于AMESim建立直驱式伺服液压系统仿真模型。通过建立AMESim和Simulink的联合仿真模型,验证控制器的有效性。结果表明：该控制策略可以有效消除由于流量供给不平衡导致的液压缸在换向运动时出现位移波动,液压缸位移的平均绝对百分比误差为4.4%,较好地实现位置跟踪。在外负载扰动的情况下,系统具有较强的抗干扰能力,从而保证系统的稳定性。     

基于轴控阀的阀控非对称缸位置控制系统研究

针对阀控非对称缸位置控制系统,通过理论公式搭建非对称液压缸的数学模型,采用前馈PID控制方法实现其位置控制并进行仿真和实验验证。利用传递函数推导出基于轴控阀的阀控非对称缸位置控制系统数学模型;根据所推导的数学模型采用前馈PID控制算法,利用AMESim搭建了非对称液压缸位置控制系统仿真模型;通过对阀控非对称液压缸位置控制系统进行实验,验证了搭建的轴控阀阀芯位置控制系统与非对称液压缸位置控制系统的正确性和有效性,实现了轴控阀阀芯精确位置控制与对外负载的控制。     

基于模糊PID的冲裁机电液比例位置控制系统仿真研究

为提高液压冲裁机的工作速度和精度,采用电液比例换向阀控制下压液压缸,构成冲裁机电液比例位置控制系统。利用AMESim和MATLAB/Simulink模块进行联合仿真,设计模糊控制规则和模糊PID控制器,对比分析原系统与采用模糊PID控制的系统的位置控制性能。结果表明：加入模糊PID控制的系统响应速度快、无超调、信号跟踪能力强、鲁棒性好。