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。     

基于模糊控制的多电机神经元PID同步控制

针对多电机同步控制系统控制精度问题,对多电机同步控制系统进行了研究.在分析了多电机同步控制算法的基础上,设计了具有自学习和自适应能力的神经元PID控制器,弥补了传统PID控制在非线性、时变、强耦合的多电机同步控制过程中存在的不足;采用偏差耦合控制策略,以模糊控制器作为速度补偿器,改进了多电机传统耦合控制方式.在MATLAB/SIMULINK环境下,搭建了多电机同步控制系统仿真模型.仿真结果表明基于模糊控制的多电机神经元PID同步控制系统具有良好的同步性和稳定性,实现了提高多电机同步控制系统控制精度的目的.     

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     

面向IC封装的龙门运动平台同步控制算法

基于永磁直线电机(PMLM)的龙门式运动平台广泛应用于芯片封装领域，但由于两PMLM间存在横梁机械耦合，因此较难实现系统的快速响应和精准同步。以龙门运动平台为研究对象，设计三环闭合控制回路后，提出一种基于模糊前馈的控制策略，同时辅以交叉耦合同步控制器，实现系统的快速同步性能。对传统PID同步控制和基于模糊前馈的同步控制算法进行对比分析，仿真结果表明：模糊前馈控制阶跃响应的上升时间为485 ms， 比传统PID控制缩短了65%；交叉耦合同步算法在保证定位精度的同时，使得系统具有良好的同步跟随性能和较强的抗干扰能力,基本满足芯片封装高速高精度的要求。     

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.     

基于PID神经网络的倒立摆控制系统

倒立摆是一个典型的高阶次、自然不稳定、快速响应、非线性运动控制系统,是现代控制研究的对象.PID神经网络是一种内含比例神经元、积分神经元和微分神经元的神经网络.本文介绍了采用PID神经网络控制的倒立摆系统,包括倒立摆系统的基本构成、PID神经网络单变量控制系统的算法和结构、权重初值的选择.进行了实际系统试验,比较了传统PID控制和PID神经网络控制倒立摆的效果,证明了PID神经网络控制系统的优良性能.     

基于单神经元PID策略的液压折弯机同步控制研究

液压折弯机的同步控制直接影响其加工精度,提出一种新的基于单神经元PID的交叉耦合控制方式控制策略,利用AMESim与Simulink软件对折弯机液压系统进行联合仿真,并比较了在"主从方式"和"交叉耦合控制方式"下PID控制效果。仿真结果表明:神经元PID交叉耦合控制策略控制精度高、系统响应快,其控制性能要优于PID控制。     

高速热气流试验系统燃油流量控制实验研究

介绍了高速热气流试验系统的供油原理,针对燃油供给系统存在的纯滞后、多扰动、参数时变等问题,分别采用模糊PID预测(LevFuzzyPID)和滑膜预测(SDMC)两种控制策略对燃油流量的精确控制进行实验研究。实验结果表明:在燃油流量控制性能方面,设计的模糊PID预测算法和滑膜预测算法最好,动态矩阵算法(DMC)次之,FuzzyPID算法再次之,PID控制效果最差。     

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。     

巨型模锻液压机同步系统的模糊PID控制研究

巨型模锻液压机同步系统性能的好坏直接决定锻件的加工质量。由于存在摩擦、复杂偏心载荷以及时变的液压参数等影响,建立精确的同步系统数学模型非常困难,因此给模锻同步系统的高精度控制带来了严峻的挑战。针对这一问题,借助AMESim与Simulink软件,搭建同步系统的联合仿真平台;提出算法简便、自适应性较强且易于实现的模糊PID控制方法;最后,进行不同工况中多种载荷作用下的一系列计算机仿真。仿真结果表明:模糊PID控制能够达到同步系统的控制精度要求,且控制效果比传统PID控制效果好。     

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。     

基于遗传模糊PID的液压AGC控制系统研究

液压AGC系统是一个多变量、非线性、强耦合、时变的复杂控制系统,常规的控制方法很难达到较好的控制效果,而采用将现代控制方法和智能算法相结合的控制策略已经成为一种趋势。PID控制是被证实行之有效的控制方法,针对其3个参数不能自调整问题,提出了模糊PID控制策略;针对模糊控制存在人为确定隶属度且不能动态调整参数的弊端,提出了用改进的遗传算法进行参数寻优的办法。仿真结果表明:基于改进遗传算法的模糊PID控制器性能更优。     

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。     

电火花成形机床双轴同步模型预测控制研究

为减少龙门式电火花成形机床双轴同步误差,以永磁交流同步伺服电机及滚珠丝杠为例建立了X轴的双轴进给系统模型;提出了动态矩阵控制算法,分别设计了与该算法相结合的并行同步控制策略、交叉耦合控制策略双轴同步控制器,通过与传统PID算法控制方案比较及Matlab仿真,最后选择同步误差更小的交叉耦合控制策略双轴同步控制器,并将该控制器同现场可编程门阵列硬件电路相结合,在Quartus环境下采用Modelsim和SignalTap分别进行仿真和调试,最终在双轴进给系统实验平台上实现了高精度的双轴同步控制。结果表明,该控制方案具有较好的双轴同步性能和抗干扰能力。     

起重机变幅系统动态特性分析及双液压缸同步控制

重型汽车起重机的变幅系统通常采用两个液压缸共同驱动起重臂,针对变幅过程中存在的同步误差问题,对双液压缸驱动系统进行研究,找出影响变幅系统动态特性的因素。提出一种基于模糊神经PID控制方法,将模糊规则用于神经网络加权系数的选取,以实现不同工况条件下对PID控制参数的实时在线调整。最后,在交叉耦合方法的基础上以液压缸活塞位移和平衡阀进油压力作为指标进行仿真和实验。结果表明此方法可以有效减小同步控制偏差,提高控制精度,解决了传统控制方法鲁棒性差的问题,达到控制要求。     

双电动缸起竖设备同步控制策略仿真研究

为实现某型设备快速可靠地起竖,采用双电动缸并列驱动的结构。起竖设备是一个具有复杂机电耦合效应的多体系统,每支缸的负载变化规律不确定。针对设备在两缸负载不一致时,存在同步误差的问题,提出了一种带有偏差耦合策略的主从式同步控制方案,设计了基于规则的模糊PD同步控制器,以两缸位置误差为控制器输入量,以对从动缸的位置补偿量为输出量。在MATLAB/Simulink环境下模拟极限偏载情况,对双缸设备的起动和运行进行仿真。结果表明:主从同步控制方案使设备在偏载条件下也能达到同步精度要求,而采用模糊PD控制器既能有效抑制起动段的同步误差,又能克服负载扰动对同步误差的影响。     

基于模糊PID控制的电液比例阀控缸系统泄漏补偿研究

为解决电液比例阀控缸系统存在的系统死区非线性因素、液压缸泄漏的问题，搭建了基于AMESim和Simulink联合仿真的电液比例阀控缸系统模型，对是否考虑泄漏的阀控缸系统影响其动态特性的主要因素进行联合仿真分析；针对阀控缸系统存在的问题设计了模糊PID控制器，得到液压缸活塞位移与泄漏量之间的关系以及对系统性能的影响规律，与传统PID控制器进行仿真实验对比。结果表明：模糊PID控制器在解决系统非线性影响因素、液压缸泄漏等问题中具有良好的效果，控制响应速度更理想，且系统无超调、无振荡、鲁棒性强。     

基于单神经元PID的低氧呼吸训练装置压力控制系统设计

PID控制算法是一种常见的装置气体压力控制方法.为了解决传统PID控制中设定过程慢和稳定性差的问题,提出了一种用于低氧呼吸训练装置的单神经元PID控制解决方案.在该控制系统中,应用S7-300PLC和SCL以完成稳定的压力输出,集成单神经元PID算法与系统变化参数,提高了系统的控制精度.结果表明:该装置可以模拟不同海拔高度的低氧环境输出,实现系统气压的自动调节和控制,取得了较满意的控制效果.