阀控非对称缸系统特性分析与位置控制研究北大核心

以阀控非对称缸系统为研究对象,为得到系统的准确模型以及提高系统的位置控制精度,对系统进行辨识。针对液压缸的非线性和非对称性,提出基于位置基准和位置闭环双PID相结合的位置控制方法。建立阀控缸系统数学模型;依托力士乐液压实验平台和NI测控系统,分别从时域和频域两个角度对阀控缸系统进行辨识,得到系统准确的数学模型。基于该数学模型,分析系统特性。对所设计的阀控非对称缸位置控制策略进行实验验证。结果表明:在保证系统稳定裕量的前提下,该系统可实现较高精度的位置控制。     

阀控非对称缸被动加载系统数学模型的建立

根据非对称液压缸的特性,首先定义了负载流量、负载压力及液压缸活塞的初始位置等一些参数.通过对阀控非对称缸被动加载系统中各个部分的分析建模,得到了整个系统的数学模型,为阀控非对称缸被动加载系统的研究奠定了基础.     

阀控液压缸统一流量方程的分析研究

从阀控对称液压缸、非对称液压缸的统一特性出发,对负载压力与负载流量进行了重新定义,并对工程中出现的对称阀、非对称阀控制对称缸,对称阀、非对称阀控制非对称缸的各种组合形式,推导了统一的阀控液压缸系统的流量方程,不仅兼顾了液压系统实际工作规律和阀控缸系统的统一性,而且为阀控缸系统的其它特性进一步分析提供了理论基础,并得出了一些对理论分析及工程实际有一定指导意义的结论。     

阀控非对称缸摩擦力分析与补偿研究

以电液伺服系统的常用执行机构--阀控非对称缸为研究对象,通过试验测得摩擦力数据,设计摩擦力在线观测器,基于结构不变性原理提出系统摩擦力的动态补偿方法,进行控制策略的研究.试验结果表明:与PID控制相比,采用摩擦力补偿策略提高了液压缸位置控制.     

阀控缸系统反步法控制及半实物仿真分析

针对高阶、非线性和时变负载干扰的阀控缸系统提出了非线性反步控制算法，利用实时Linux系统、研华控制板卡和Visual Studio code仿真软件等技术搭建的阀控缸半实物仿真系统对反步控制算法进行仿真调试。首先，通过李雅普诺夫理论对阀控缸系统反步控制算法进行状态反馈设计；其次，借助AMESim软件验证搭建的半实物仿真系统具有较高的准确性；最后，在系统受到外部负载干扰时，在该半实物仿真系统完成了反步算法和PID算法的仿真试验。半实物仿真表明，反步算法相比传统PID算法具有较高的控制精度，能有效抑制系统的负载干扰，证明反步法可以对阀控缸系统运动轨迹有效跟踪控制。     

阀控非对称缸单向加载方法研究

为提高飞机结构疲劳试验中阀控非对称缸的加载速度,提出阀控非对称缸单向加载方法,并建立了数学模型,完成了加载速度、最大超调量及能耗等性能分析与试验验证。与阀控非对称缸常规加载方法相比,单向加载方法可有效提高阀控非对称缸的加载速度,且超调量小,能耗低,有较高的工程应用价值。     

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。     

RH顶升阀控液压缸同步系统分析

针对RH顶升液压缸在顶升过程中的恒速、同步的技术要求,有针对性的建立了阀控非对称缸的simulink模型,利用速度负反馈PID和同步误差正反馈PID控制,实现了四缸稳定的恒速同步运动。     

阀控对称液压缸先进控制策略对比研究

针对阀控缸系统先进控制算法理论和应用研究不足的问题,仿真研究多种控制算法在阀控对称缸液压系统控制中的应用。推导阀控对称缸的非线性微分方程,将伺服阀的动态性能考虑为一阶系统问题;进行PID、极点配置和基于反步法的自适应控制器算法的理论推导;建立阀控对称缸的功率键合图理论模型,应用上述控制算法对它进行控制效果仿真。结果表明：基于反步法的自适应控制器具有规范的设计方法和广泛的适应性,其控制效果和应用价值都优于传统控制方案。     

阀控非对称缸全液压转向系统建模与动态性能分析

随着无人驾驶汽车的发展,对汽车转向系统响应的快速性、准确性和稳定性要求越来越高。分析阀控非对称缸液压转向系统的四边滑阀压力-流量特性、阀控缸的连续性方程和液压缸的力衡方程,对转向系统的转向阻力矩进行分析,建立双阀控非对称缸液压转向系统的数学模型,采用MATLAB/Simulink软件对系统的时域和频域特性进行仿真分析。开发试验系统的数据采集程序,对转向系统试验平台的数据进行采集并对试验结果进行分析。仿真结果和试验结果对比表明:该系统满足工程实际要求,仿真结果与实测结果一致性较高,建模准确。     

阀控非对称缸系统的反馈线性化滑模控制

针对阀控非对称缸组成的位置伺服系统鲁棒性差的问题,提出了一种结合反馈线性化理论和滑模变结构理论的控制算法。建立阀控非对称缸的非线性模型,运用反馈线性化理论对该模型进行局部线性化,针对线性化后的模型设计滑模控制器,最后通过线性逆变换得到原非线性系统的控制算法。为了验证算法的有效性进行了仿真分析,仿真结果表明:该控制算法有效地减小了位置跟踪误差,提高了系统的鲁棒性,改善了位置跟踪的品质。     

阀控非对称液压缸往返运动动态特性对比分析

伺服阀控制非对称液压缸往返运动时的动态速度特性有很大差别.笔者分别推导了阀控非对称液压缸正反两方向运动时的传递函数,得到了两种情况时阀控缸系统的速度增益,液压相对阻尼比、固有频率与负载刚度等之间的关系,并进行了对比分析.对阀控非对称液压缸的设计、仿真及控制具有积极的指导意义.     

零开口阀控非对称缸系统的特性分析

分析了零开口阀控非对称缸系统与对称缸系统在负载压力、负载流量以及等效容积定义上的不同,推导出理想和实际零开口阀两种情况下的数学模型,通过仿真分析了二者的系统特性.结果表明:二者固有频率相对误差为22.5%;阻尼比相对误差为54%;实际零开口阀控非对称缸系统的数学模型更能真实地反映系统的动静态特性.     

阀控非对称缸通用模型建立及仿真分析

根据动力机构功率匹配,对阀控非对称缸的负载流量和负载压力给出了一种定义形式,以使建立的模型对于阀控非对称缸和对称缸具有普遍适用性;针对阀控非对称缸因结构而产生的不对称性,对其数学模型进行了整理和统一,并通过仿真分析进行了验证;将本模型应用于某试验平台位置控制系统中,分析参数变化和动力源形式对系统性能的影响,为系统的优化和控制策略提供依据.     

阀控非对称缸通用模型建立及仿真分析（英文）

根据动力机构功率匹配,对阀控非对称缸的负载流量和负载压力给出了一种定义形式,以使建立的模型对于阀控非对称缸和对称缸具有普遍适用性;针对阀控非对称缸因结构而产生的不对称性,对其数学模型进行了整理和统一,并通过仿真分析进行了验证;将本模型应用于某试验平台位置控制系统中,分析参数变化和动力源形式对系统性能的影响,为系统的优化和控制策略提供依据。     

对称比例方向阀控制非对称缸在矫直机辊缝自动调节上的应用

介绍一种采用液压比例阀控制辊缝的新型管材矫直机的液压控制系统,通过PLC控制比例阀来控制液压缸位置,达到辊缝的自动调节和偏差补偿。此新型管材矫直机采用8个阀控缸系统,实现辊缝自动调节,自动化程度高,辊缝调节简便。在8个阀控缸系统中,由于对称阀控制非对称缸难度较大,只针对其中的非对称缸系统采用DSHplus软件进行了建模和仿真分析。对对称阀控制非对称缸系统特性进行进一步的探讨,与对称阀控制对称缸系统进行比较,并针对对称阀控制非对称缸系统的两种常见补偿方法进行建模仿真,分析其补偿效果。     

阀控非对称缸摩擦力对缸内压力的影响

为研究在大型飞机结构疲劳试验中缸内摩擦力对阀控非对称缸压力的影响,建立了非对称缸压力的数学模型,分析计算了阀控非对称缸换向时压力受摩擦力影响发生的变化。利用AMESim仿真软件对系统进行了仿真得到了相应的压力变化曲线,验证了理论推导。仿真结果表明:摩擦力使得非对称缸的压力突变值增加且压力曲线出现振荡,该研究为大型飞机结构疲劳试验中使用的非对称缸的设计提供参考。     

基于MATIAB SIMULINK非对称阀控非对称液压缸控制系统的仿真分析

推导出非对称阀控非对称液压缸系统的基本动态方程,并建立了该系统的非线性数学模型和线性化数学模型.利用MATLAB/SIMULINK对两模型进行动态仿真,研究了系统在不同输入信号和参数变化下的动态特性.对比分析仿真结果可知,两模型吻合很好,证明所建立的数学模型的正确性.     

基于MATLAB SIMULINK非对称阀控非对称液压缸控制系统的仿真分析

推导出非对称阀控非对称液压缸系统的基本动态方程,并建立了该系统的非线性数学模型和线性化数学模型。利用MATLAB／SIMULINK对两模型进行动态仿真,研究了系统在不同输入信号和参数变化下的动态特性。对比分析仿真结果可知,两模型吻合很好,证明所建立的数学模型的正确性。     

磁流变阀控液压缸系统性能分析

磁流变液作为智能流体,在磁场的作用下可在毫秒时间内实现从液体到固体之间的转换,且这种转换是可逆的,而磁场的大小又可通过电流的大小来控制,具有可控性。利用磁流变液这种特性,设计了一种由4个磁流变阀代替传统液压阀组成的磁流变阀控液压缸系统,这种结构类似于惠斯通电桥,通过介绍其结构特点和工作原理,分析系统工作效率及执行器效率,推导出磁流变阀组的工作效率,建立该结构的数学模型,并通过仿真对其进行理论分析。仿真结果表明磁流变阀控液压缸系统性能与无名义参数δ和有关;当通过磁流变阀的电流增大时,无名义阻尼间隙厚度δ增大,系统驱动力F增大,效率也增大;而当黏度比越小,系统性能越好,效率越高。