无人机起落架电液伺服系统运动控制方法研究

无人机起落架是无人机最重要的承载装置，能够高效的吸收着陆产生的能量，确保无人机安全稳定着陆。针对无人机起落架电液伺服系统运动不稳定的缺陷，在起落架电液伺服系统结构和动力学分析基础上，对电液伺服系统运动稳定性进行影响分析；采用多目标协同控制的稳定控制方法提升电液伺服系统运动稳定性；最后在已构建的电液伺服系统运动控制试验环境中验证运动控制方法的可靠性和稳定性。整个电液伺服系统运动控制未出现超调现象，高效提升了运动系统的稳定性。     

八自由度机械臂的轨迹跟踪控制

针对机械臂电液伺服系统，通过扩张状态观测器对整个系统的不确定性和扰动进行观测，在此基础上设计了一种串级自抗扰控制器。基于线性矩阵不等式得到了系统的观测矩阵和控制矩阵，并利用Lyapunov稳定理论对整个闭环系统的稳定性进行了分析和证明。根据实际参数基于MATLAB软件进行了仿真，数值仿真结果证明了该方法的有效性，与传统前馈PID算法的对比仿真结果证明了该方法的优越性。通过实验对所设计的控制器的可行性进行了验证。     

基于PLC技术的重载混联式液压机械臂运动优化控制方法研究

重载混联式液压机械臂运行在复杂多变的工作环境下，高负荷运行需要稳定的运动控制。针对重载混联式液压机械臂可变工况下运动控制失稳现象，在液压机械臂系统结构和动力学分析的基础上，对液压机械臂的模块间通讯进行优化，构建了基于CANopen的分布式通讯结构；利用PLC作为运动优化控制技术，设计了双闭环的运动控制策略；在真实模拟的重载混联式液压机械臂运动控制试验环境中验证控制方法的可靠性。实验结果分析可以看出，该控制方法能够快速的提升重载混联式液压机械臂运动稳定性和动态响应能力。     

复杂多向耦合液压机械臂电气化优化设计

液压机械臂是一种高精度化控制的综合机械设备，在越来越复杂的工业化作业工况下，需要液压机械臂具备完善的多样化自动化功能，针对液压机械臂控制系统的电气化缺陷，在液压机械臂运动学基础上，进一步构建其控制系统的电气化拓扑结构，对电液耦合协调驱动、电气系统故障诊断以及运动控制进行优化设计，最后利用DOE实验设计方法进行验证，通过实验结果可以说明采用的电气化优化设计方法能够满足液压机械臂的电气化目标。     

基于联合仿真的电液执行器精度控制

利用AMESim和Simulink两种软件分别对电液执行器电液伺服系统中的机械液压部分和控制部分建模后进行联合仿真分析,根据仿真结果对电液执行器进行精度控制。经过实验验证,设计满足要求。     

节能非线性电液伺服系统位置控制方法的研究

为了实现对电液伺服系统进行节能、准确、快速的位置控制,提出了一种基于节能方法的非线性反演控制方法。通过对电液伺服系统的模型分析,明确了其结构及比例方向阀的动力学模型。对电液伺服系统位置控制过程中的节能方法进行分析,利用比例溢流阀的开启压力与泵压的关系,计算出理想的供给压力,通过该压力对比例溢流阀进行控制,达到节能的效果。设计反演控制器,求取电液伺服系统的正则形式,并通过其获取比例方向阀的理想输入电压,通过比例方向阀对执行机构进行调节,达到准确、快速的位置控制的效果。通过实验对所提方法的位置控制效果和节能效果进行了验证,实验结果显示,所提方法能够对电液伺服系统进行准确、快速的位置控制,同时控制过程中具有较少的能量损失,具有较好的节能及位置控制效果。     

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。     

电液伺服系统位置跟踪平整度控制策略研究

为提高电液伺服系统位置控制跟踪精度，提出一种基于平整度设计方法的控制策略，该设计方法不需要对系统状态变量求导，因而，传感器测量噪声及未建模特性不会被放大，进而可以提高电液伺服系统位置跟踪精度，并且控制方法的设计过程简易；为验证提出的控制器的有效性，搭建了电液伺服系统实验台，对提出的控制策略进行了实验研究，结果证实，与反步控制器及传统的PI控制器相比，提出的控制器能更有效地提高了电液伺服系统位置跟踪精度。     

电液混合驱动机械臂故障检测技术研究

电液混合驱动机械臂是一个多节点耦合的机械自动化装置,针对电液混合驱动系统故障导致机械臂工作不稳定的问题,在机械臂系统结构和动力学模型基础上,设计状态观测器分别观测电驱动和液压驱动系统的动作状态,利用主从式故障检测拓扑结构来检测电液混合驱动系统的故障,在搭建的电液混合驱动机械臂故障检测实验台架通过故障阈值标定技术验证采用...     

柔性联接CMAC控制电液伺服系统位置跟踪研究

电液位置伺服系统由于响应速度快,功率体积比大,干扰抑制强等优点,在大惯量重载荷场合应用极其广泛。在大惯量情况下考虑柔性联接因素对电液位置伺服系统响应的稳定性和精度影响相当重要;通过机理建模的方法推导出包含负载弹性及负载与液压缸输出端柔性联接的非线性动力系统传递函数模型,对非线性动力系统传递函数模型进行模拟仿真和实验验证,进而分析柔性联接处弹性刚度对系统动态响应的影响。结果表明:考虑柔线联接机构时系统前期动态响应有延迟,但趋于稳定后控制精度和稳定性有所改善;对含柔性联接非线性动力系统的传递函数模型进行基于常规PID控制方法和CMAC算法控制器的实验验证可知,考虑柔性联接处弹性刚度的机理模型更加符合大惯量实际工况,CMAC算法控制器可以对柔性联接电液位置伺服系统中的参数进行优化,可提高电液位置伺服系统的跟踪性能。     

基于变溢流压力的电液机械臂节能控制策略

针对电液系统能量效率过低的问题,以一款多自由度液压机械臂为研究对象,提出了一种可变溢流压力的非线性控制策略,实现电液机械臂位置跟踪的同时,降低系统的能量消耗。同时考虑了液压系统动态特性与机械臂动力学,建立了电液机械臂的数学模型,基于该模型搭建了动态面非线性控制器。通过模型中位移与压力的关系,反推出理想位移对应的理论溢流压力,由该压力控制比例溢流阀,实现可变溢流压力。通过仿真对比分析,该控制策略在保证液压机械臂位置跟踪精度的同时,与传统的定溢流压力相比,降低了能耗,从而验证了该方法的有效性。     

大功率AT电液换档控制回路AMESim建模分析

为了提高大功率液力机械自动变速器电液换档回路的动态特性,在电液换档回路工作原理和特性分析的基础上,基于AMESim软件建立了电液换档控制回路中比例电磁阀、双边节流阀模型,并与供油系统模型联合建立了电液换档控制回路仿真模型。通过典型工况的模型仿真分析与试验测试结果的对比,验证了模型的有效性。     

基于PSO算法的电液机械臂故障诊断系统集成设计

多自由度电液机械臂的故障诊断系统对于机械臂稳定性运行至关重要,在电液机械臂运行工况中需要实时对系统进行故障检测,针对电液机械臂传统故障诊断系统检测效率和准确率低下的缺陷,设计一种基于粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法的故障诊断系统,在电液机械臂故障诊断系统架构基础上,通过滑...     

改进PSO算法优化的电液位置伺服系统滑模控制

针对电液位置伺服系统因参数不确定性、复杂时变性与非线性而导致控制性能不佳的问题,提出了一种基于改进PSO算法的电液位置伺服系统滑模控制方法。建立电液位置伺服系统的误差状态空间方程,通过设计滑模面和控制律推导出滑模控制器结构,利用李雅普诺夫函数验证了控制器的稳定性,采用柯西变异和自适应速度更新策略改进了PSO算法,并把改进后的PSO算法应用至滑模控制器中进行参数优化,基于AMEsim/MATLAB联合仿真研究了几种方法下系统对位置的跟踪情况。结果表明,相比于PSO算法和APSO算法,改进PSO算法寻优性能更好,从而验证了该方法是有效的;通过对比分析,采用改进PSO算法的滑模控制器极大地提高了系统的控制性能,在抑制抖振的同时实现了系统对状态轨迹的快速精确跟踪。通过现场试验研究,验证了所提方法的应用可行性。     

基于AMESim-MATLAB联合仿真的双泵直驱电液伺服系统压力控制

针对直驱式电液伺服系统受定量泵最低转速,不能反转的限制以及动态响应较慢,不能实现较低压力控制的情况,提出一种双泵直驱电液伺服系统。由于人工整定PID参数较为困难、效率较低,并且粒子群算法(PSO)具有收敛速度快、参数设置少等优点,故采用PSO对PID控制器进行参数优化。将粒子群算法优化的PID控制器应用于双泵直驱电液伺服系统的压力控制,通过AMESim和MATLAB的联合仿真实验,结果表明PSO-PID控制的双泵直驱电液伺服系统动态特性好,抗干扰能力强,能够实现较低的压力控制。     

双电机消隙技术在串联机械臂中的仿真与应用

典型非线性齿隙广泛存在于机器人伺服系统中,为了减小齿隙对系统性能的影响,对串联机械臂采用双电机主从驱动消隙技术。首先基于双电机消隙系统的基本原理及结构建立了齿隙弹性死区非线性模型;然后根据双电机系统的动力学推导公式,建立了所采用的双电机偏置力矩消隙控制策略的Simulink模型,并给出了系统的算法框架及伺服系统硬件电路原理;最后根据实际工程设计参数数据进行原理仿真,并通过激光跟踪仪对采用双电机消隙技术的串联机械臂系统进行精度测试实验验证。仿真及实验结果表明:建立的数学模型能够反映实际系统的基本特性;工作空间为4.5 m的串联机械臂末端精度达到1.2 mm,满足工程应用性能指标要求。     

电液位置伺服系统状态空间建模

以电液位置伺服系统为研究对象,在传递函数的基础上,基于现代控制理论,通过理论分析,建立了电液位置伺服系统的状态空间模型,并以实际参数代入系统进行了验证。     

PBIR型工业机器人的设计计算和稳定性分析

介绍了研制的PBIR型工业机器人的设计计算和系统稳定性分析。并根据机器人的主要技术性能参数和受力情况,进行了传动设计及动力计算。为了分析和验证机械执行系统和电液伺服系统的稳定性,文中对具有代表性的手臂伸缩和手臂回转两个关节自由度进行了传递函数分析和响应实验。     

电液力伺服系统自适应抗扰控制研究

考虑到电液伺服系统中存有各种非线性因素、不确定干扰以及参数时变,为了提高干扰下电液力伺服系统的控制精度,以电液伺服振动实验台作为控制对象,构建其非线性模型,同时使用参数自适应率对不定参数进行补偿,并在反演控制器中引入滑模控制以降低系统的干扰敏感性,利用Lyapunov理论保证闭环系统的全局稳定。对设计的控制器进行实验,模拟在有未知外部位置干扰下的力控制,提升系统的稳定性。实验结果证明,此控制方法能够有效地提升电液力伺服系统的抗干扰跟踪性能。     

电液速度伺服伪微分反馈控制系统

介绍一种对阀控马达电液速度伺服系统新的控制方法——伪微分反馈控制(Pseudo-Derivative-Feedback，简称PDF)算法。建立了由电液伺服阀控制的液压马达数学模型，讨论了这种电液伺服控制系统的结构原理，并对伺服系统中控制参数的确定给出了计算公式，计算机仿真和实验结果表明，PDF控制的电液伺服系统具有良好的动态特性、很强的负载能力以及优良的鲁棒性能。