电液伺服静力协调加载控制系统的设计与研究

结构静力试验是研究复杂工程构件静特性的重要手段，电液伺服静力协调加载控制系统是进行静力试验的关键设备。本文设计了一套静力协调加载控制系统，根据该系统对称电液伺服阀控制非对称缸、多点加载强耦合以及加载过程参数变化的特点，提出非对称智能PI算法以及分步循环加载方法。试验结果表明本文所设计的系统加载精度高、稳定性好、工作可靠。     

三类伺服阀控制电液伺服加载系统的分析

以三类伺服阀控制马达的电液伺服加载系统为对象，分别建立了三类阀控制马达伺服加载系统的数学模型并进行了频率特性分析，通过对系统进行的动态仿真分析，得出了不同伺服阀对电液伺服加载系统的影响特性。     

加速算法闭环P型迭代学习在电液伺服协调加载系统中的研究应用

针对某具体电液伺服协调加载系统，提出了一种加速算法闭环Ｐ型迭代学习控制律。该方法控制精度高，计算简单，对耦合干扰有较强的鲁棒性。理论分析和试验结果表明，该方法有较大的应用价值。     

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%.     

板簧特性与电液伺服试验机系统

本文从汽车板簧的力学特性物电液伺服系统相结合的角度，对电液伺服板簧试验机系统进行了理论分析和试验研究。指出板簧动态试验时变形和负荷的控制不宜相互替代，采用新的模型跟随自适应控制方法，有效地解决了电液伺服板簧试验机波形失真和试验加载频带问题。     

基于神经网络的电液位置伺服疲劳试验机控制系统研究

以电液位置伺服控制系统为研究对象,在传统PID控制的基础上,提出一种基于BP神经网络的控制策略。利用神经网络的自适应、自学习的特点,实现对电液位置伺服系统PID参数的自整定。搭建试验机并进行实验,结果表明:BP神经网络PID控制很好地解决了电液伺服控制系统中加载速度及稳定性等问题,是一种实用性很强的控制策略。     

基于直动式数字阀的电液静力加载系统研究

结构静力试验是研究复杂工程构件静特性的重要手段,是鉴定产品结构的设计静强度的主要方法。电液伺服静力加载系统是进行静力试验的关键设备。设计一种基于直动式数字阀的电液力伺服加载系统,采用了直动式数字伺服阀与经典PID控制相结合,提高了系统的加载精度与动态响应速度,取得了比较好的实验效果。     

广义预测控制的一种直接算法及其应用

本文采用一种改进的广义预测控制直接算法，可以降低在线计算量，减小算法实现所需的存储空间。基于该算法的单回路数字控制器在电液伺服加载系统中取得了良好的控制效果。     

多通道电液力伺服协调加载系统控制策略的研究

针对多通道电液力伺服协调加载系统的控制算法,分析了加载系统的特性,提出了一种基于在线支持向量回归的分散预测控制算法。该算法应用在线支持向量回归进行各加载通道模型的在线估计,并将其作为分散预测控制的预测模型。仿真结果表明了该算法的有效性。     

分级比例控制及其在材料试验机中的应用

电液材料试验机对试件的加载通常由伺服阀或比例阀构成闭环控制系统实现。由于对载荷及加载速率的控制精度要求较高，故由伺服阀或比例阀表现出的非线性，如滞后、饱和、分辨率等，就不能对液压加载控制子系统产生很大影响，为此本文提出了分级比例控制的方法，其基本思想是：将阀的整个控制区间分成若干段，而在每一段内均执行独立的比例控制。通过分级比例控制，多种因非线性导致的不利影响被大大削弱。目前这种技术已被应用于水泥材料试验机。根据ISO水泥试验机标准，电液加载子系统的加载速率为2．4kN/s时，误差应不超过7％，保载误差应在0．2％以内。应用分级比例控制后，此两项具体数值分别被控制在2％及0．05％以内。     

基于升沉补偿平台多缸同步的控制策略研究

为保证升沉补偿平台的上平台在6个液压缸运动过程中始终处于相对平稳状态,提出一种将广义预测控制与相邻交叉耦合控制相结合的控制策略,实现对平台6个液压缸的位置同步控制。采用广义预测控制作为每个液压伺服通道的位置控制器,加入相邻交叉耦合同步控制方式,使每个液压伺服通道的液压缸考虑与其相邻两通道液压缸之间的同步误差,获得新的控制量,对6个液压缸进行同步控制;利用MATLAB进行仿真。结果表明：系统响应速度快,具有较好的位置控制和同步控制性能;将基于广义预测控制的相邻交叉耦合同步控制方法应用于升沉补偿平台,简化了控制器结构,协调6个液压伺服通道,在一定程度上减小了负载扰动对平台稳定性的影响。     

电液伺服多激振器振动台的同步运动控制

本文提出了一种电液伺服多激振器振劝台同步运动控制的新方法。根据重复控制理论设计同步控制器,使各激振器的运动再同参考信号,从而达到多激振器同步运动的目的。研究表明,应用这种方法设计的控制系统可以实现对周期信号或重复信号的多激振器同步运动控制。     

基于扩张状态观测器的伺服加载模糊滑模控制

针对电动伺服加载测试台存在的间隙、摩擦等非线性控制问题,以滑模变结构控制（SMC）为主体进行了加载控制器设计。分析伺服加载测试台整体结构,提出一种基于扩张状态扰动观测器（ESO）的模糊滑模控制（FSMC）策略。该策略在使用ESO针对伺服加载系统的外部干扰进行观测的基础上,设计了模糊控制对滑动模态面和滑模趋近律进行自适应调节,提高了系统的动态实时跟随能力和干扰补偿能力,并减小SMC控制器稳定时的抖振现象。仿真结果表明：所设计的基于扩张状态观测器的模糊滑模控制器（FSMC-ESO）对比传统SMC及PID控制具有更好的快速响应性和鲁棒性。     

风电叶片部件疲劳试验机跟随控制策略研究

针对风电叶片部件疲劳试验过程中实际载荷与期望载荷跟随效果差的问题,提出一种超前自校正与改进线性自抗扰(LADRC)相结合的同步控制策略。该方法通过对实际载荷进行自校正补偿与系统误差以及外部扰动一起输入到改进线性自抗扰控制器,从而实现加载力和频率的有效控制。对疲劳试验机油电液伺服系统控制算法进行仿真分析,并通过搭建现场试验平台对同步控制策略进行有效性验证。仿真及试验结果表明：在较大载荷疲劳试验过程中,该控制策略显著提升系统的快速响应性和抗干扰能力,载荷误差控制在1%以内,相对于传统ADRC控制算法同步误差减小了56.14%,有效实现了风电叶片部件疲劳试验载荷的精确控制。     

基于OPC协议的高性能伺服压力机控制系统研究

研究了1000kN伺服压力机的控制系统。为了满足伺服压力机大型化发展的需求,机械系统采用双螺杆驱动结构,并通过虚拟主轴同步控制及优化设计机械结构,解决了双电机同步控制难的问题;针对运动曲线设计柔性化、简单化的需求,提出了一种三次样条拟合的曲线规划方法,以实现伺服压力机自定义运动曲线功能;控制系统采用上位PC机与运动控制器的架构模式,通过OPC通讯协议实现PC机与西门子Simotion运动控制器之间的参数传递互联。     

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。     

基于一种改进型滑模变结构控制的永磁同步电机伺服系统研究

针对动态滑模面与变指数趋近律存在的缺陷,研究一种新型积分速度滑模控制器,并结合开关函数对设计的控制器做进一步改进,最后将这种新型滑模控制器应用于永磁同步电机伺服系统的速度环中。利用Matlab搭建伺服系统仿真模型,仿真结果表明:设计的新型滑模控制器调速性能要优于传统PI和变指数滑模控制,它不仅能有效抑制滑模变结构固有的抖振,还增强了控制系统的快速性和鲁棒性。     

双缸液压系统活塞运动轨迹同步模糊控制研究

针对负载不平衡的双液压缸同步运动控制问题,提出一种活塞运动轨迹同步模糊控制方法。该方法首先采用基于轨迹约束的控制器将两液压缸的同步误差限制在一定范围内,并使活塞杆运动平滑。在模糊控制的基础上,引入两个模糊控制器,分别用于消除液压缸的轨迹跟踪误差和液压缸之间的同步误差。实验结果表明:即使两液压缸存在较大的负载不平衡,该复合控制方法仍能将系统的同步运动误差控制在±10 mm以内,且系统运动具有很好的平滑性。     

阀控摆动式马达电液伺服加载系统的分析和实验研究

对阀控摆动式马达电液伺服加载系统进行研究,建立了阀控摆动式马达主动式电液伺服加载系统的数学模型,从结构和控制策略上对主要技术问题进行了探讨,并进行了仿真分析和实验,其仿真分析和实验结果基本一致,表明本文建立的模型基本反映了阀控摆动式马达系统的实际特性,所采取的复合控制策略能有效地提高系统的双十指标,适于阀控马达力矩伺服加载系统的实时控制.