锻造液压机双缸同步控制系统研究

针对锻造液压机双缸同步系统控制精度不足的问题,提出了一种采用误差反馈的同步控制结构。在建立同步控制系统数学模型基础上,对传统的串联型和并联型同步控制结构进行改进,并利用遗传算法对系统中PID控制器参数进行优化分析。最后将该控制结构仿真结果与串联型、并联型控制结构仿真结果进行对比,研究结果表明:在最大同步误差、达到稳态同步误差的调整时间等方面,采用误差反馈的同步控制结构均优于传统的串联型、并联型控制结构,能够满足锻造液压机同步控制性能要求。     

平面2自由度冗余驱动并联机器人的非线性同步控制研究

为改善平面二自由度冗余驱动并联机器人由于自身的多运动链以及关节间强耦合性的结构特点而造成的各支链间运动不协调的问题,基于并联机器人同步耦合误差控制技术提出一种非线性同步控制方法,并利用Lyapunov稳定性理论和La Salle不变性原理分析证明了所提出的控制方法能保证并联机器人系统的全局渐近稳定性。同时,利用MATLAB软件对并联机器人在典型的计算力矩控制和所提出的非线性同步控制下进行运动仿真,仿真结果表明,非线性同步控制能进一步减小并联机器人在运动中的位置误差,提高机器人协调运动的精度,获得更好的同步性能。     

考虑力补偿的2(3PUS+S)并联机器人主动关节同步控制

在并联机器人基于关节空间的控制中,运动控制精度不仅受结构误差及运动副摩擦的影响,由于闭链结构特点,还受主动支链的耦合及运动协调性的影响。以一种2(3PUS+S)并联机器人为研究对象,在前期误差及摩擦补偿研究的基础上,开展主动关节的同步控制研究。通过建立基于关节空间的动力学模型确定主动关节由于惯量耦合引起的耦合力,以主动支链间的运动协调性为约束定义同步误差,并基于增广PD控制理论设计主动关节的同步控制策略,在进行结构误差修正的基础上以前馈补偿方式对耦合力及摩擦力进行补偿,基于控制试验验证了所设计控制策略的有效性。提出的考虑力补偿的主动关节同步控制策略对于改善并联机器人的运动控制精度具有重要作用。     

双轴同步运动系统滑模PID交叉耦合控制

为解决双轴同步平移机构运动过程中,双轴之间的同步协调控制问题,减小同步误差。本文提出了一种结合滑模PID控制和交叉耦合控制的同步控制方法。首先根据机构结构和运动特点分析了耦合同步误差并建立了系统模型,然后设计了滑模PID控制器来提高双轴运行稳定性,同时采用交叉耦合控制方法将同步误差作为反馈来修正速度给定。最后通过机构实际运动进行了实验对比验证,实验结果表明该控制方法相对普通PID控制方法可有效减小位移同步误差,提高同步性能。该方法也为类似机构的同步控制提供了参考。     

四柱式万能液压机液压系统原理研究

介绍了四柱式液压机的结构、功能及液压系统原理.分析了四柱式液压机半自动化操作中,液压机所能实现的工艺动作.可为四柱式液压机的使用者和研究者提供参考.     

电液伺服系统滑模PID同步控制研究

为研究对称式三辊卷板机上辊两侧液压缸的同步控制问题,在原有单缸位置控制试验台的基础上,搭建了同步控制试验台。首先分析了试验台结构并进行了数学建模,然后基于建立的模型结合指数趋近律,设计了对系统参数变化及外干扰具有不变性的滑模控制器,最后在试验台上进行了同步控制试验,并对比分析了PID同步控制方法和滑模PID同步控制方法对系统的影响。结果表明,滑模控制有效提高了PID控制的同步精度,使得两缸动态误差控制在3mm/180mm之内,最终的位置误差控制在0.4mm/180mm之内。     

水下电能传输网络高密度直流变换器设计及实现

为提高海底观测网络的稳定性,提出一种海底观测网络的直流高中压变换器电路结构并讨论其动态特性。针对高中压电源变换器输入电压高,输出功率大的特点,采用串联输入串联输出和串联输入并联输出相结合的多模块复合结构,来减小体积并实现模块化设计;控制上采用提前引入补偿值的电压型PWM控制技术,实现抗干扰能力强和响应速度快等特性;采用继电反馈法整定误差放大器的PI参数,减小系统的输出超调电压和稳态波动幅值,使得该电源变换系统在大负载阶跃下的动态稳定性有所提高。为后续分析系统在启动和负载变化等大信号下的瞬态响应,建立高中压电源变换器仿真模型。仿真和试验结果表明,所采用得模块化设计能实现极小体积,并能达到散热需求,采用无超调整定规则整定的PI参数能极大地减小系统输出超调电压和稳态波动幅值,使得高中压电源变换器的稳态特性得到提升,在启动和负载切变过程中均表现出了良好的动态特性。     

大型模锻液压机极低速运行泄漏补偿

针对等温锻造中模锻液压机低速运行时液压系统泄漏影响模锻液压机稳定性的问题,运用AMESim和MATLAB/Simulink软件建立了考虑系统泄漏模型的模锻液压机极低速驱动液压控制系统的联合仿真模型,并通过实验验证了该仿真平台的有效性与精确性。分析了系统泄漏对低速性能的影响,提出了常规PID泄漏补偿控制方法和基于PID的复合泄漏补偿控制方法,并对两种方法的补偿效果作了比较。仿真结果表明基于PID的复合泄漏补偿控制方法效果更好,超调量降低至3.4%,最大系统稳态误差减小至0.686%。     

液压机多油缸同步控制关键技术研究

介绍了一种多油缸同步驱动控制方案,该方案主要用于大型模锻液压机活动横梁的平衡控制,即在液压机活动横梁四角对称安装四个精密制造的液压缸,采用四个拉线位移传感器实时检测液压机活动横梁四角位移,利用数字阀控制液压缸输入流量,四个液压缸分别对液压机活动横梁四角水平位移进行调节,通过控制数字阀缝隙长度来间接控制液压缸的位移和速度,实现液压机活动横梁的水平控制。同时利用AMESim软件对该同步控制液压系统进行仿真,分析液压缸流量、位移与数字阀缝隙长度之间的变化关系。     

串联双非对称液压缸同步控制方案分析

本文针对驱动风洞尾撑系统偏航角的串联双非对称液压缸的同步控制问题，提出了几种同步控制方案并进行了分析，同时指出要使系统达到较好的动、静态性能应采用共反馈同步误差校正或主／辅控制单边校正同步控制方案     

灰色预测在TBM推进系统同步控制中的应用

为了研究TBM推进系统的同步控制性能,结合机电液耦合系统的特征,应用AMESim软件搭建了推进系统的仿真模型。将灰色预测模型应用到传统PID控制中,并提出一种新型的步长调整机制,很好地解决了传统PID控制策略下难以获得理想同步控制精度的问题。通过与传统PID控制策略进行仿真和试验对比,结果表明,变步长灰色预测PID控制策略提高了TBM推进系统的同步控制精度,位置同步误差由0.3 mm减小到0.15 mm,并减小了支路压力的波动。     

基于双阀并联控制的压机四角调平系统研究

针对热塑性复合材料压机压制精度低、模具磨损严重等问题,在压机四角调平系统中采用双闭环控制策略,此时,内环的压力控制误差直接影响外环的位置同步控制精度。在大流量工况下,调平系统控制阀的阀口开度增加会导致压力控制误差增大,为进一步改善其综合控制性能,提出双阀并联压力控制方案。使用大通径流量补偿阀与小通径压力控制阀并联替换原有单个控制阀,分别对调平缸无杆腔的流量和压力进行控制,满足大流量工况的同时提高压力控制精度,进而提高位置同步控制精度,并搭建调平缸压力台架进行试验以验证双阀并联控制的有效性。结果表明,双阀控制下的压力误差比单阀减少0.5 MPa以上,且压制速度越大其性能优势更突出,为压机调平系统实现高速高精度同步控制提供有效参考。     

平面二自由度冗余并联机器人同步控制

针对冗余并联机构变结构、工作空间较小和各关节存在强耦合性的特点,笔者提出一种冗余并联机器人同步控制方法。由于工作空间小,笔者方法将惯性矩阵和离心力矩阵取为定值用于前馈控制,使得末点位置不需要测量。同时为了抑制惯性力矩阵和离心力矩阵取为定值带来的模型误差,通过引入同步误差和耦合误差,不仅使关节误差减小而且提高了它们之间的同步性,并基于Lyapunov稳定性理论分析证明所提出控制算法的稳定性。最后,通过平面2自由度冗余并联实验台实验证明该控制方法是有效的。     

带摆动机构的多线切割机控制系统研制

针对传统多线切割机只能手动绕线和切片过程中LED基材受力不均的局限性,用摆动机构替换原固定结构,增加自动绕线功能,提高了切片质量和效率以及金刚石线的利用率。分析机器改进之后的机械结构和工作原理,重点研究系统自动绕线和多电动机高速同步运行的两个难点问题。结合模糊控制和迭代学习控制的优点,给出带摆动机构的多线切割机线速度同步控制的模糊迭代学习控制策略,克服单一模糊控制的稳态误差,得到较好的控制效果。设计自动绕线的误差控制方案,当金刚石线没有嵌入槽内而绕在槽壁上时,该控制方案能迅速动作使金刚石线入槽。试验结果表明,系统自动绕线速度快,精度高,同步控制性能好。     

大型低速风洞多通道电液伺服阵风发生器协同驱动控制策略研究

为在FL-10大型低速风洞开展飞机模型阵风影响相关试验研究,建立了4通道电液伺服马达驱动的摆动叶片式阵风发生器。4个通道独立控制方式,简化了系统结构,使发生器具备了多频率与多波形阵风模拟能力,但对多通道同步性也产生了更高的要求。针对4通道电液同步伺服控制,提出了一种改进的共反馈同步误差校正控制方案。共反馈同步误差校正控制方案利用主反馈误差来实现对跟踪误差的控制,并通过同步误差完成马达控制系统的反馈补偿,以达到更高的同步控制精度并提升运动性能。通过仿真和试验验证了同步控制算法的有效性。风洞流场校测结果表明:电液伺服摆动马达驱动能力强,动态高,生成的正弦波精度高,研制的发生器在来流风速70 m/s下可稳定工作,叶片最大摆动频率为16 Hz。     

单柱式液压机机身结构静强度相似设计研究

针对单柱式液压机机身结构静强度相似问题,基于相似理论,采用方程分析法,建立了单柱式液压机刚度及强度相似关系;以某型号双缸单柱式液压机为研究对象,采用七种不同相似模型,分别计算各相似模型关键部位的变形量及应力值,并对原型进行预测,结果表明同种工况下,完全几何相似模型可以准确预测出原型变形量及应力值;不完全几何相似模型对原型的预测误差在10%以内,验证了所建立相似关系的准确性,研究结果可为单柱式液压机机身结构静强度相似设计提供理论依据。     

多缸调平系统模糊相邻耦合同步控制研究

针对调平系统的多液压缸同步控制研究,提出了一种基于模糊相邻耦合的控制方法。首先对调平系统受力及多缸控制系统进行分析,建立控制对象的非线性数学模型。对相邻耦合控制器进行设计,使用补偿器将相邻两根液压缸位置同步误差融合到液压缸控制器中,对于难以通过常规方法精确获得的补偿系数,使用模糊PID控制算法获取。通过MATLAB仿真和实验对模糊相邻耦合的同步控制方法进行测试,并使用主从同步控制方法进行对比分析。结果表明,使用模糊相邻耦合同步控制时,四根液压缸误差波动较小,并且在液压缸加减速阶段能快速将误差降低,具有较好的同步控制性能。     

一种双液压缸电液比例位置同步控制方法

双液压缸电液比例位置呈现静态与动态复杂变化，总扰动大，导致同步控制精度低。提出了一种针对双液压缸的电液比例位置同步控制方法。首先，构建双液压缸电液比例控制系统的数学模型；其次，根据系统数学模型推导动力学方程，在此基础上分析双液压缸电液比例控制系统的静态特性和动态特性；提出“同等+主从”控制策略，建立线性自抗扰同步控制器，估计并补偿双液压系统在运行过程中产生的总扰动，同时建立死区补偿器，以减小位置同步控制过程中的稳态误差，实现双液压缸电液比例位置的同步控制。实验结果表明，所提方法在x方向和y方向中，跟踪误差均控制在±1 mm以内，且超调量较小；最低可在0.51 s内达到阶跃期望位置，表现出了良好的效率和精度，具有一定应用价值。     

数字闭环控制器在液压控制系统中的应用

介绍了数字控制器HNC的基本功能和应用.在闭环液压控制系统中,有针对性地对其同步控制功能进行了研究和分析;试验结果说明HNC在液压控制系统中应用,具有精度高、响应快以及稳态误差小的优点.     

FANUC系统数控机床双轴同步控制误差自动补偿功能研究与实现

在FANUC系统数控机床上,使用系统的同步轴控制误差自动补偿功能实现了双轴同步控制,分析了机床双轴同步控制误差产生的原因及其影响,详细说明了双轴同步误差的补偿操作步骤。