基于MATLAB的电液位置伺服系统设计及仿真

电液位置伺服控制装置设计的重点和难点是建立电液位置伺服控制系统的数学模型和传递函数及开环增益系数的确定。通过设计一种数控机床工作台的电液位置伺服控制装置,对数学模型和传递函数的建立做了详细介绍,并在MATLAB环境下对电液伺服控制系统进行仿真,确定出使系统稳定的开环增益。同时应用频率响应法对电液伺服控制系统的性能进行分析,从而得到满足要求的可靠电液伺服系统参数和满足设计要求的稳定电液位置伺服控制装置。     

电液伺服加载系统四连杆机构控制器设计

该文针对飞机起落架电液伺服加载过程中非线性传动机构的动态特性进行分析。确认在动态加载过程中因四连杆机构的非线性特性造成的系统动态跟踪效果不佳的具体原因,基于逆系统的思路找到了一种非线性数学模型与PID控制器结合的控制方法。采用模型预测的方法对系统进行误差补偿。使用简化了的电液伺服作动系统数学模型与该控制方法进行MATLAB/simulink仿真。使用此方法大大提高了起落架加载系统的动态跟踪性能。     

双阀控制电液被动施力系统的研究

以无扰动型电液施力伺服系统为目标模型，提出通过双电液伺服阀并联控制，以流量伺服阀作为完全流量补偿环节，使压力伺服阀工作在近似理想加载状态，实现使强位置扰动型电液施力伺服系统转变为完全无扰动型施力伺服系统。建立双阀控制模型、研究实现完全流量补偿的关键问题。理论分析和仿真证明该方案可行。     

一种电液弹性力负载模拟器及其性能研究

为解决弹性力负载模拟器中多余力及加载精度的问题,提出一种带有电液伺服式补偿阀的弹性力负载模拟器。考虑了位置系统和力加载系统的相互耦合及相互影响,根据液压桥路及液阻理论,通过加入一个伺服式补偿阀,用于排出位置扰动引起的强迫流量;有效地克服了多余力,并提高系统性能指标。建立了在位置干扰下的弹性力负载模拟器的数学模型。采用实物参数进行系统数字仿真,结果表明:弹性力负载模拟器能准确地对位置系统施加弹性力,响应滞后时间约为(0.02~0.03)s,其输出幅值误差为(0.5~1.3)%。     

无缝钢管轧机电液伺服压下系统特性研究

目前国外企业已在无缝钢管轧机中普遍采用电液伺服压下系统,而国内生产的无缝钢管轧机主要采用机械压下方式。为提高无缝钢管压下系统在大负载扰动下的定位精度与动态刚度,分别提出了基于伺服阀压力增益特性的负载扰动前馈补偿和抗积分饱和复合控制方案与基于油液压缩效应的动态位置误差流量前馈补偿控制策略。通过AMESim软件建立仿真模型分析压下活塞位移对冲击载荷的响应,进而由试验结果验证所建模型的准确性。该文为电液伺服压下系统的设计提供了一定的理论和试验依据。     

被动式电液伺服加载系统复合控制方法研究

研究了基于新型补偿结构和非线性PID控制器的被动式电液伺服加载复合控制方法.提出了将加载马达输出轴角位移作为输入信号的多余力矩前馈补偿方案,在有效抑制多余力矩的同时降低了系统阶次.研究了一种带调节因子的非线性PID控制器,克服了常规PID控制器难以解决的快速性与稳定性之间的矛盾.仿真与试验结果证明,该复合控制策略具有较高的载荷谱跟踪精度.     

基于自抗扰和反馈控制的电液位置同步系统

针对液压伺服系统中的非线性和不确定特性,为了改善双电液位置伺服系统的同步性,设计了基于自抗扰和PID反馈补偿控制的电液位置系统,速度环采用自抗扰控制器,对速度系统的内部扰动和外部扰动进行观测,并加以补偿,实现对速度的控制。并在反馈回路中加入PID控制,提高双侧液压下系统动态同步的品质。仿真实验结果表明,这种方案能满足被控对象对高精度同步控制的要求。     

电液加载系统中的伺服阀

电液伺服阀是电液伺服系统中的关键性元件。本文讨论了电液伺服加载系统中常用的三类伺服阀的特点，分析了它们对加载系统性能的影响，并介绍了加载系统中的选用伺服阀应注意的问题。     

液压振动台非线性摩擦力测量与参数辨识

电液伺服振动试验系统低速和换向时的非线性摩擦力测量和补偿是提高运输环境试验和地震模拟试验等控制精度的重要途径。为了定量获取液压振动台的非线性摩擦力,基于Stribeck效应建立了改进的电液伺服振动试验系统非线性摩擦力理论模型,并结合液压振动台的力平衡方程建立了非线性摩擦力待辨识参数的目标函数。提出一种基于位移闭环控制的简便方法对不同速度下的液压振动台油缸压力差进行测量,得到振动台液压缸与活塞杆之间的摩擦力随速度变化的数值规律。采用基于拟随机序列的混合遗传算法对非线性摩擦力理论模型的4个参数进行了辨识。试验结果证明了本研究方法的可行性,为液压振动试验系统加速度波形失真补偿提供了一定参考。     

基于死区补偿的电液位置伺服系统自抗扰控制

针对电液位置伺服控制系统的比例阀死区、参数不确定及外部未知扰动等问题,设计了由自抗扰控制器与死区逆补偿构成的串联控制器。首先基于实验辨识构造死区逆模型对死区进行预补偿,然后根据系统特性设计了一阶自抗扰控制器,构造改进的扩张状态观测器对“总扰动”进行实时估计,并通过非线性控制律给予主动补偿。联合仿真与试验结果表明,所提出的串联控制器有效地补偿了比例阀死区,提高了系统动态性能和位置跟踪精度。