基于模糊PID算法的车载液压调平动态特性联合仿真研究

基于车载平台液压调平系统,为了减少支腿的跟踪误差及其同步误差,降低支腿之间的运动耦合,采用模糊PID控制算法实现调平过程中动态特性控制。利用AMESim和MATLAB/Simulink分别建立调平液压回路和模糊PID控制器的仿真模型并进行联合仿真研究。结果表明,加入模糊PID算法比常规PID算法能够有效的减少支腿的跟踪误差和定位误差以及支腿之间同步误差,有效提高调平精度。     

四点调平系统刚柔耦合建模及机液联合仿真

随着调平系统安全性和承载稳定性要求的提高,在提高调平精度的同时,提出了控制各支腿所受载荷不超过一定变化范围的要求。针对四点对称分布的调平系统,分析其数学模型,得出各支腿受力变化的影响因素,通过仿真结果和历史实验数据进行验证。首先利用Motion建立调平系统的三维动力学模型,然后在AMESim中建立液压控制系统模型,最后再对系统进行联合仿真并分析。结果表明,支腿受力大小与对角支腿高度和的差异以及负载偏心程度有关。采用的刚柔耦合模型的机液联合仿真方法,可为类似课题的研究提供借鉴作用。     

某军用雷达车高精度自动调平控制系统研究

为提高雷达天线车机动性、缩短其架撤和调整时间,为雷达天线提供高精度水平工作平台,针对某军用雷达车设计了一种高精度自动调平控制系统。建立了系统的数学模型,分析影响调平支腿输出位移的主要因素。对当前调平策略进行分析比较,选用追逐最高支撑点调平策略,在传统PID控制基础上引入积分分离式PID控制的方法。控制系统采用HAWE公司阀用可编程控制器PLVC为控制核心,开发了4点电液调平系统。试验结果表明:该调平系统性能优异,调平控制策略具有较好的控制性能,调平精度达到2.5′,自动调平时间不超过30s。     

基于CAN总线和PLC的车载平台调平控制系统研究

分析了车载平台的调平控制原理,提出了一种单向升高支腿的调平策略,并建立了基于CAN总线和PLC的机电式调平控制系统。给出了CAN总线的车载网络构成,并设计了PLC调平控制系统的硬件和软件。本系统能快速高精度地调节平台水平,调平支腿能升能降,具有自锁和保护能力。     

大型光电设备基准平面自动调平系统

选用三条机械支腿支撑大型光电设备载车,由安装在光电设备基座上的倾角传感器测得基准平面的倾角大小及方向,将此角度根据调平算法换算为三个机械支腿的伸长量,驱动机械支腿伸长使基准平面达到水平。给出了支撑腿数量、机械式支腿的选择依据,设计了一种可以在小角度范围内可以自动矫正受力方向的机械支腿,设计了整个传动系统,并且给出了驱动电路,还给出了调平算法。实验结果表明此调平系统不但达到系统所要求的调平精度指标,而且缩短了整个光电设备开展工作的准备时间,增强了载车的机动性能。     

基于Fuzzy-PID控制的调平支腿精确定位的仿真研究

在某型装备多支腿调平过程中,调平液压支腿定位精度和调平策略的选取是影响调平系统整体性能的两个重要因素。为了提高调平系统的整体性能,提出了基于Fuzzy-PID控制器提高单个液压支腿定位精度的方法。利用AMESim及SIMULINK联合仿真技术建立了某装备调平系统的单个液压支腿回路仿真模型和Fuzzy-PID控制器模型,并进行了联合仿真,结果表明,Fuzzy-PID控制器具有较强的鲁棒性,稳态精度高,对时变性和非线性较强的系统具有很好的控制效果。     

连续顶升液压控制系统仿真分析与验证

针对大型结构物连续同步顶升技术原理,使用四桩腿支点、每个桩腿支点4个顶升油缸的支撑结构;单支点内采用基于同步分流液压泵的容积同步控制方式;支点 间采用基于位移模糊的多点主从同步控制方式。建立了基于同步分流液压泵的液压系统和基于位移模糊控制的控制系统的仿真模型并进行联合仿真。对大型结构物连续同步顶升系统样机进行同步顶升试验,并对实验数据进行分析。结果表明：受实际工况中各种因素所导致的误差影响,实际同步误差比仿真同步误差略大,但仍满足同步要求,验证了所设计的液压控制系统的应用可行性。     

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。     

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...     

基于LabVIEW的双端驱动轴承试验机同步控制系统研究

以双端驱动轴承试验机为实验平台,对双电动机同步性能进行了研究。建立了基于单轴控制系统模型的双电动机同步控制系统,推导了双电动机电流同步误差传递函数的数学模型,并分析了在典型输入信号下的电流同步误差。在交叉耦合控制的基础上,与模糊PID控制相结合,设计了模糊PID交叉耦合控制器。在LabVIEW软件中搭建了模糊PID交叉耦合控制器的仿真模型,并在轴承试验机上进行验证。仿真和实验结果表明,该控制器在阶跃、斜坡等典型输入情况下可以有效地减小系统同步误差,并且有良好的抗扰动性能和自适应能力,可使轴承试验机系统获得良好的控制效果。     

基于 AMESim 的高空作业平台底盘调平液压系统的仿真分析

以蜘蛛式高空作业平台为研究对象,在AMESim环境下对其底盘液压系统进行建模、仿真,利用支腿液压系统的流量、位移等曲线分析了底盘调平的动态过程。仿真结果证明所建模型及复杂工况下该调平方法的合理性,为类似机械液控支腿调平的分析与设计提供了参考。     

电液比例阀控液压调平系统设计与仿真研究

雷达车正常工作前,其天线需要进行水平基准的调整。该文介绍了一种电液比例阀控液压自动调平系统,讨论了液压系统工作原理、调平支腿结构和自动调平过程,基于AMEsim软件对液压自动调平系统进行了建模和动态仿真,仿真结果与实验结果是基本吻合的。     

基于相邻交叉耦合的四缸升降同步控制

针对四缸同步升降试验台的同步误差较大的问题,基于改进的相邻交叉耦合控制策略,结合液压缸位置误差和位置同步误差构造新的误差状态变量,采用系统辨识获得阀控缸模型参数,并结合滑模变结构控制算法,提出了四缸同步升降控制算法。四缸同步控制系统AMESim/Simulink联合仿真表明,该控制算法在液压缸精确跟踪输入信号的同时具有良好的同步控制效果,并且具有良好的鲁棒性。     

混凝土泵车支腿反力计算及基于ANSYS的支腿结构分析

论述了混凝土泵车摆动型支腿的反力计算方法及通用计算公式,指出了各支腿最危险工况对应的臂架系统位置,研究了基于 ANSYS 的摆动型支腿结构分析的建模和加载方法.以36 m 混凝土泵车为例,对其摆动型支腿进行了有限元建模和分析,最危险工况下 ANSYS 计算结果与实测结果相吻合,说明所述支腿反力计算方法及支腿结构建模和加载方法是合理的,为摆动型支腿的结构设计提供了依据.     

机械臂的分数阶交叉耦合同步策略研究

为了对机械臂各关节间进行高精度同步控制,以提高运动轨迹跟踪精度,针对机械臂单关节,提出了分数阶微积分与滑模控制相结合的位置跟踪控制策略,考虑机械臂各关节之间存在的耦合关系,提出了分数阶滑模交叉耦合控制策略。并对所提的控制策略的渐进稳定性进行了理论证明。以二关节机械臂为研究对象进行了实验验证,结果表明:利用本文提出的位置跟踪控制策略使二关节机械臂角位移调整时间分别为0.53 s、0.58 s,优于传统滑模控制策略的1.31 s、1.24 s,其位置误差的均方根误差相比传统滑模控制策略分别减小了1.6×10-4、6.51×10-4。本文所设计的分数阶滑模交叉耦合控制器使机械臂得到的输出响应的上升时间和稳定时间优于PD交叉耦合控制策略和滑模交叉耦合控制策略,且同步误差的均方根误差分别为0.022 5、0.031 6,优于PD交叉耦合的0.133、0.926和滑模交叉耦合的0.057 3、0.052 3。实验结果说明了本文所提出控制方法的有效性。     

基于AMESim的齿轮分流马达的同步误差分析

针对齿轮分流马达为核心的液压同步系统偏载,造成执行元件同步误差较大的问题,在齿轮分流马达各出油口分别接入单向顺序阀,并调节各顺序阀的开启压力相同,减小各出油口压力差,达到减小系统同步误差的目的。建立了基于AMESim的齿轮分流马达双缸同步系统仿真模型,对有、无顺序阀两种工况下不同偏载造成液压缸的压力脉动、流量变化、位移差、系统同步误差、热特性进行了对比分析。分析结果表明:单向顺序阀的接入,能够有效减小齿轮分流马达双缸同步系统的同步误差,保证系统的同步性。     

钻机支腿调平液压系统动特性分析与仿真

说明了基于角度传感器电反馈的钻机支腿调平的过程状态，建立了电液比例方向阀的模型，对四分之一系统做出了动态特性分析，同时推导了活塞对比例阀输入位移和负载力扰动的响应特征，并对钻机电液比例阀进行HCD库仿真，又对钻机液压系统进行AMESim模型搭建与系统优化。     

伺服增益不匹配的双轴同步误差补偿策略

针对双轴驱动系统中由两轴伺服增益不匹配造成的运动不同步问题,从单轴稳态误差分析入手,构建单轴跟踪误差与两轴同步误差的关系。推导出参考位置为斜坡信号时同步误差的理论计算公式,确定两轴伺服增益系数及进给速度与同步误差间的定量关系;基于推导所得公式,提出将速度影响因子引入交叉耦合控制器中,并给出两种同步误差补偿策略(策略1和策略2)。通过仿真与实验验证了所推导同步误差理论计算公式的正确性;所提出的两种同步误差补偿策略均能有效减小因两轴伺服增益系数不匹配而产生的同步误差,且补偿后单轴系统的动态响应性能不会受到影响;与采用补偿策略1相比,采用补偿策略2后所获得的同步误差曲线更为平稳。     

基于AMESim的大型游乐设施—青蛙跳液压提升系统建模与同步研究

为提高大型游乐设施的安全性和可靠性,非均匀负载工况下液压提升系统双液压缸不同步的问题需要得到解决。以6人舱青蛙跳液压提升系统为研究对象,提出基于分流集流阀的同步方案,并根据液压提升系统的运行原理及其主要部件的性能参数,建立AMESim模型仿真分析。仿真分析表明,该同步方案能够在不影响系统稳定时间、不增加系统复杂度的前提下,显著改善液压缸的同步性能,将两侧液压缸运行速度同步误差控制在0.4%,活塞杆满行程时两侧液压缸相对位移约为0.019 m,完全满足安全运行的需要。     

基于PLC螺杆桩机半自动调平系统研究

针对原螺杆桩机调平费时费力、实时性差及调节误差大等缺陷,在保持原有液压系统不变,尽量减少成本的前提下设计了半自动调平系统,系统的硬件组成有支腿油缸、S7-200可编程控制器、双轴倾角传感器及可触摸式显示屏等。经现场调试实验表明,设计的半自动调平系统可由1人实时调节支腿高度,较快的使螺杆桩机桩架的倾斜度调节到允许的范围内,安全便捷,具有工程实用价值。