单叶片吊具鲸鱼优化算法模糊PID控制研究

针对某单叶片吊具摆臂角度控制缸组同步控制精度较低的问题，提出了一种基于鲸鱼优化变论域模糊PID控制器。建立了单个液压缸的数学模型和双液压缸同步控制的模型，并针对模糊控制器利用鲸鱼优化算法对模糊基本论域伸缩因子表达式中的变量系数k₁与k₂优化处理，输出ΔK_P、ΔK_I、ΔK_D实时调节PID参数。通过对模糊PID控制、PID控制、鲸鱼优化算法模糊PID控制的仿真分析，验证了与PID控制和模糊PID控制相比，鲸鱼优化算法模糊PID的同步控制精度更高，同步误差消减的更快速且误差峰值较低；阶跃响应性能更优秀。     

基于误差反馈的双缸液压系统同步模糊PID控制系统设计北大核心CSCD

传统液压机并式同步控制需要更长时间才能达到稳态误差,不能实现液压机的高精度同步控制。为了提高液压机的工作效率,开发了一种液压机双缸同步控制液压系统,并给出活塞杆伸出和缩回两种状态下的控制方案。将同步误差补偿数据传输至液压缸2,使其更快地完成动态响应,从而显著减小液压缸2的位移差,实现同步控制精度的显著提升。通过误差反馈方式实现同步控制,从而达到对双液压缸同步运行过程的精确控制,通过遗传算法整定PID参数,显著提升了双缸液压系统的同步控制精度。误差反馈同步控制方式与并式控制方式相比,最大误差依低了68.71%;进入稳态误差所需的时间减少了18.52%,因此,可以通过同步控制结构来实现对液压机的精确同步控制。     

电液四缸位置伺服系统同步控制策略研究

电液多缸同步系统中存在大量非线性和不确定性,加大了精确同步控制的难度,因此,研究具有高性能的同步控制策略具有重要实际意义。针对四缸位置同步系统,提出一种基于相邻交叉耦合思想的自适应鲁棒控制策略,在单缸位置跟踪采用自适应鲁棒控制器的基础上,通过PID耦合控制器补偿相邻两缸之间的同步误差,从而实现四缸的精确同步。最后利用MATLAB/Simulink对所设计的四缸同步控制策略进行仿真分析。仿真结果显示：无偏载时,四缸最大稳态同步误差为0.05 mm,同步精度可达0.06%;存在偏载时,四缸最大稳态同步误差为-0.1 mm,同步精度下降了0.04%。由此可见,不论系统有无偏载,所设计的控制策略均保证了较高的同步精度,其有效性得以验证。     

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。     

基于自抗扰的飞机改装液压同步顶升系统研究

在飞机改装作业前需要通过多个千斤顶将飞机进行顶升。由于人工操作和千斤顶的液压缸中元件安装精度等会导致顶升过程中两侧位置不同步。针对飞机同步顶升过程的同步性及稳定性等问题,基于千斤顶中液压缸电液比例阀的数学模型,采用自抗扰同步控制策略,搭建双液压缸电液比例“主从”控制系统仿真模型进行研究。将“主从”自抗扰模型的仿真结果与传统PID控制仿真结果进行比较,结果表明：采用自抗扰控制器可有效减少主从双缸同步误差,实现对工况中扰动的补偿,提高顶升系统精度及抗扰能力。     

基于模糊神经PID的重载机械臂变幅系统仿真研究

针对重载机械臂变幅机构控制系统的功能要求,设计一种可以实现变幅机构位移同步控制的液压系统。结合重载机械臂位移同步控制方法与策略,提出采用能满足系统稳定性和鲁棒性要求的模糊神经PID控制策略对其进行位移同步控制。运用AMESim和Simulink对变幅控制液压系统进行建模仿真,对比分析了模糊神经PID与常规PID对液压缸运动控制的动态效果,得到了该液压系统中液压缸活塞杆位移曲线。仿真结果表明:模糊神经PID控制器具有较强的抗干扰能力和较好的鲁棒性,验证了所设计的变幅机构位移同步控制液压系统具有良好的工作性能。     

锻造机驱动液压缸同步控制仿真

锻造液压机在工作过程中需要有良好的刚性,因此一般采用两个液压缸进行同步驱动。为保证锻造液压机在工作过程中两个驱动液压缸具有精确的同步性,采用BP神经网络PID自适应控制方式对锻造液压机驱动液压缸进行同步控制。使用AMESim与MATLAB搭建锻造液压机仿真模型,针对两个驱动液压缸所受负载恒定、负载连续变化以及负载阶跃变化工况时,对两个驱动液压缸的同步性能进行分析。仿真结果表明：在锻造液压机两个驱动液压缸各种受力情况下,该系统均能较好地实现两个驱动液压缸的同步控制,并且位移误差最大仅0.6 mm,满足锻造液压机的工作需求。该系统具有较高的同步控制精度以及较好的鲁棒性。     

基于灰色预测理论的双液压缸同步控制研究

为解决双液压缸协调同步控制问题,根据灰色预测理论,设计了灰色预测前馈控制器。研究典型的双液压缸同步系统,并在此基础上建立了单液压回路前馈控制器和双缸同步系统灰色预测控制器。实验结果表明：在灰色预测控制下的液压缸工作曲线平滑,液压缸工作稳定。在所设计的极端实验中,两液压缸运动误差能够控制在15 mm以内,验证了基于灰色预测理论的双液压缸同步控制设计的可行性。     

几种可消除偏载影响的液压同步系统设计

针对液压同步系统在偏载工况下同步精度与载荷不均衡之间的矛盾,提出运动同步控制和载荷均衡调节协调控制的思想,即在传统运动同步控制回路之外,专门设计载荷均衡调节回路调控系统压力以从根本上消除偏载影响。在此基础上设计了基于高速开关阀控蓄能器、基于比例阀控蓄能器、基于比例溢流阀、以及基于比例减压阀这4种可消除偏载影响的液压双缸同步举升系统,并对比分析了其结构组成和工作过程。该研究为偏载工况下实现较高同步精度的液压同步运动提供了新思路。     

机场货运平台拖车顶升系统液压缸的同步控制

模拟货运平台拖车实际举升过程中的负载工况,提出多缸液压系统的同步控制策略,对举升液压缸采用分组PID控制.对其中的比例调速阀在AMESim环境下建立其模型,并完成了相关参数的优化.仿真结果表明:PID控制能够满足分组控制的精度要求,流量同步控制可以把同步误差控制在0.5 mm范围内,压力和流量同步在缓变负载下能保持优良特性.     

基于模糊RBF的液压压裂泵同步研究

针对液压压裂泵的液压缸工作中的不同步导致整个系统流量和压力脉动大、输出效率低、液压元件使用寿命短的问题,以阀控缸为研究对象搭建其数学模型,提出利用模糊RBF神经网络+交叉耦合的控制策略对液压缸的同步动作进行控制。在传统模糊控制的基础上,将模糊控制与RBF神经网络控制融合在一起,根据系统数学模型,设计了跟踪控制器和同步控制器,实现对阀控缸系统的精准控制与同步反馈。仿真结果表明：与传统PID和模糊PID系统相比,模糊RBF神经网络+交叉耦合同步控制策略同步精度高,响应速度快,有较好的鲁棒性和稳定性。     

支架试验台四缸同步控制系统的设计

液压支架试验台在工作中受液体压缩、泄漏、阻尼等的影响,特别是受外载力的时变性及运动行程较大等因素的影响,实现多个液压缸的高精度同步控制有很大难度。以液压支架试验台升降液压缸系统为研究对象,分析升降液压缸的工作状态和运动特性,提出一种采用电液比例阀实现四缸同步控制的设计方案,采用主从式的控制策略,并建立系统的同步控制数学模型。MATLAB仿真和实验结果显示:该控制系统有很好的同步性,基本上满足目前液压支架试验台的同步精度要求。     

基于AMESim的压缩式垃圾车同步控制系统仿真研究

针对多功能压缩式垃圾车采用现有液压系统工作时,两侧举升缸运动不同步问题,提出一种同步控制系统,即在其液压控制系统中加入普通调速阀和电液比例调速阀,以实现主、从同步控制;通过PID模块控制电液比例调速阀的流量,从而降低主动油缸与从动油缸运动的位移偏差,以实现两者高精度同步运动。利用AMESim 16软件对控制方案进行仿真验证,结果表明：所提系统响应速度更快、同步精度更高、运行稳定性更高。     

基于CMAC滑模控制的双马达同步技术研究

以大型起重机双卷扬系统为研究对象,针对起升过程中存在的双马达同步误差问题,提出一种基于小脑神经网络(CMAC)滑模控制方法,充分利用CMAC响应速度快及滑模变结构控制(SMC)抗干扰能力强的特点,以解决传统控制方法鲁棒性差的问题;在控制过程中采用交叉耦合控制方式,并根据液压系统动态特性将液压泵出口压力差以及吊钩的倾斜角度作为控制指标进行仿真,最后以起升工况进行实验研究。结果表明:与传统方法相比,所提出的控制策略能有效提高两个马达的同步控制精度,抗干扰能力强,满足实际工况需要。     

热轧升降机同步控制方案改进

简介某钢厂热轧升降机液压系统,介绍影响升降机同步精度的因素和控制策略,分析导致升降机在工作下降过程中出现卡顿的原因。为提高升降机同步精度,将液压缸上的平衡阀改为防爆阀,升降机工作恢复正常且运行稳定,而且同步性能提高。     

某风洞两缸同步液压开环控制系统分析与改进

对国内某风洞两缸同步液压开环控制系统存在的问题进行分析,通过对比几种液压同步方案的特点,最终采用同步马达再合理配置单向调速阀进行流量补偿构建开环同步回路的方案。对改进方案的原理进行了详细阐述,分析调试过程中注意事项。该改进方案最后取得了良好的应用效果,为有类似需求的系统提供了借鉴。     

全液压矫直机的四缸同步协调控制

矫直机主液压缸辊缝的控制效果直接影响到系统稳定性、产品质量、设备安全。重点研究主液压缸的辊缝控制策略,针对矫直机主液压缸平行压下的同步要求,提出一种基于单缸辊缝闭环控制与倾摆辊缝闭环控制的改进的4缸同步控制策略。该策略不仅能够实现矫直机的倾斜、摆动辊缝控制,也能提高4缸平行压下的同步性。通过在东北某厂热处理生产线的成功应用,证明该控制策略及技术的有效性,可在矫直机上广泛应用。