基于李雅普诺夫直接法的电液伺服系统控制

针对一类常见的电液伺服系统模型,提出了一种基于李雅普诺夫(Lyapunov)直接法的位置跟踪控制方法。为此类系统构造了一种形式简单的Lyapunov函数,并给出了确定其相关参数及求取控制律的具体方法,从而确保了整个系统的渐近稳定,适用于所有数学模型具有此类形式的电液伺服系统。以超低速锻造液压系统为例,应用该方法成功构造出了Lya-punov函数,并得到了使系统渐近稳定的控制律。仿真结果证实了本文方法的有效性。     

位置扰动型电液伺服施力系统的自适应控制

在位置扰动型电液伺服施力系统中,由于受力对象的运动给系统带来的很大的位置干扰,以及系统的非线性特性、参数时变等因素的影响,给系统的校正和优化带来了困难。针对多余力矩和参数变化问题,在用结构不变性原理进行补偿的基础上,采用模型参考自适应控制,并采用PID控制确保系统有满意的跟踪性能。采用这种控制方法,可以较好地消除位置干扰的影响,同时克服系统的非线性及参数时变等因素的影响,提高了系统的鲁棒性和跟踪性能。仿真研究的结果验证了上述结论。     

基于神经网络的自适应相位纠偏器在电液伺服系统中的应用

针对电液伺服系统正弦响应中存在相位滞后的现象,基于Adaline神经网络,使用LMS自适应滤波算法设计了自适应相位纠偏器(APC)。当响应信号对输入信号有相位滞后时,利用LMS算法对神经网络的权值进行调整,经加权后的输入信号作用于控制系统,从而消除相位滞后。该方法并不需要对控制对象进行辨识,能保证控制系统的实时性。仿真和试验结果表明,自适应相位纠偏器能有效消除相位滞后,快速跟踪输入信号。     

自适应逆控制在电液伺服系统中的应用

以液压位置控制系统为研究对象,根据自适应逆控制理论,运用X—VSSLMS滤波算法构成参考模型为一的自适应逆控制器．完成了系统动态特征参数变化、外界扰动影响下等的大量仿真试验研究,结果表明,自适应逆控制器在系统参数变化、外界扰动的影响下,具有良好的自适应性和动态鲁棒性．     

电液伺服系统加速度失真非线性补偿控制策略

分析了电液伺服系统的死区非线性特性及其对系统性能的影响,由于系统死区非线性的存在,正弦信号输入时系统加速度输出中出现高次谐波,使系统加速度输出严重失真,为此提出了基于死区补偿和自适应噪声消除原理等非线性补偿控制策略,仿真分析表明该方法是有效的。     

新型直动式压电电液伺服阀复合控制方法

设计了一种新型直动式压电电液伺服阀。该阀采用压电叠堆执行器作为电-机械转换器,提高了电液伺服阀的性能。并针对压电叠堆执行器固有的迟滞和蠕变非线性使得压电型电液伺服系统的输出精度降低,传统的控制方法难以得到很好的控制效果的问题。提出了基于动态Preisach模型的前馈控制和PID反馈控制的一种复合控制方法。实验结果表明,该方法能有效改善新型直动式压电电液伺服阀的输出精度。     

输入指令整形技术在电液伺服系统中的应用

针对液压四足机器人电液伺服位置控制存在的振动问题,分析电液伺服系统特性,根据振动控制技术提出输入指令整形控制策略,研究输入整形技术在抑制机械谐振方面的作用,为该技术在液压四足机器人上的应用提供理论和现实依据.通过分析输入整形减振技术及其工作原理,设计零震荡整形器,并利用AMESim和MATLAB对电液伺服系统进行位置控制联合仿真.结果表明,输入整形技术能够抑制电液位置伺服系统中产生的机械谐振,利用电液伺服系统综合实验台验证了该控制技术的有效性.     

High precise control method for a new type of piezoelectric electro-hydraulic servo valve

A new type of piezoelectric electro-hydraulic servo valve system was proposed. And then multilayer piezoelectric actuator based on new piezoelectric ceramic material was used as the electricity-machine converter of the proposed piezoelectric electro-hydraulic servo valve. The proposed piezoelectric electro-hydraulic servo valve has ascendant performance compared with conventional ones. But the system is of high nonlinearity and uncertainty, it cannot achieve favorable control performance by conventional control method. To develop an efficient way to control piezoelectric electro-hydraulic servo valve system, a high-precise fuzzy control method with hysteresis nonlinear model in feedforward loop was proposed. The control method is separated into two parts: a feedforward loop with Preisach hysteresis nonlinear model and a feedback loop with high-precise fuzzy control. Experimental results show that the hysteresis loop and the maximum output hysteresis by the PID control method are 4.22% and 2.11 μm, respectively; the hysteresis loop and the maximum output hysteresis by the proposed control method respectively are 0.74% and 0.37 μm, respectively; the maximum tracking error by the PID control method for sine wave reference signal is about 5.02%, the maximum tracking error by the proposed control method for sine wave reference signal is about 0.85%.     

电液比例系统鲁棒自适应动态表面控制

对基于语义网络的产品建模及配置方案的搜索方法进行集成研究,以提高产品配置设计的效率.在相关本体的基础上,建立了基于语义网络的产品模型结构,并据此解析用户所输入的查询语句.基于语义网络的产品模型提供一种定量与定性相结合的一致化的设计实例与需求的表达方式.进一步通过产品的语义网络模型可以获取设计需求的隐含条件,使得需求在设计方案的搜索匹配过程中被更充分地考虑.配置设计方案的搜索则首先利用基于语义网络的推理技术与本体语言RDFS构造待求配置设计问题的语义网络片断,然后通过语义搜索与匹配度计算排序从设计实例库中获取符合当前需求配置设计方案.同时,通过注塑机螺杆为实例的应用证明了基于语义网络的产品模型在支持配置选型设计方案搜索方面的有效性与实用性.相对于传统的产品模型而言,基于语义网络的产品模型更关注属性之间的内部联系,经实例验证基于语义网络的产品模型使得配置设计过程更符合用户的实际需求.     

Compensation for secondary uncertainty in electro-hydraulic servo system by gain adaptive sliding mode variable structure control

Based on consideration of the differential relations between the immeasurable variables and measurable variables in electro-hydraulic servo system, adaptive dynamic recurrent fuzzy neural networks（ADRFNNs） were employed to identify the primary uncertainty and the mathematic model of the system was turned into an equivalent linear model with terms of secondary uncertainty. At the same time, gain adaptive sliding mode variable structure control（GASMVSC） was employed to synthesize the control effort. The results show that the unrealization problem caused by some system＇s immeasurable state variables in traditional fuzzy neural networks（TFNN） taking all state variables as its inputs is overcome. On the other hand, the identification by the ADRFNNs online with high accuracy and the adaptive function of the correction term＇s gain in the GASMVSC make the system possess strong robustness and improved steady accuracy, and the chattering phenomenon of the control effort is also suppressed effectively.     

基于动态解耦的多变量协调控制系统设计及应用

针对协调控制系统的非线性、耦合、燃料大惯性特性,首先建立协调控制系统非线性模型,然后对此模型在3个工况点下进行线性化,设计了与之对应的多变量动态解耦PID控制器,并进行了现场投运。实际调试结果证明了这种新型协调控制系统设计的有效性。     

直驱式电液伺服系统压力流量复合控制

为实现直驱式电液伺服系统优化的压力流量复合控制,建立了直驱式电液伺服系统流量和压力控制的数学模型。提出基于压力差切换参数的恒压力限流量控制方式。并在此基础上对压力流量切换控制方式进行修正。这种复合控制在满足系统稳定性的前提下,极大地提高了系统响应特性。实验结果表明,通过合理的积分及死区调节,两种控制方式均可使压力流量平稳切换,系统对执行机构及负载参数变化的敏感性降低,系统响应性能得到提高。这些结果证实所提出方法的效果。     

330MW机组智能协调控制系统

在分析法国阿尔斯通MICROREC电调系统的基础上,详细地分析了330MW机组智能协调控制系统.该系统在国内首先解决了电调系统同CCS的接口问题,并成功地利用非线性补偿方法解决了原电调系统在汽机调节压力的方式下存在的系统不稳定问题.考虑到被控对象存在着时变性、未建模动态以及不确定干扰等因素,系统中综合应用了基于规则的控制器参数自调整、基于规则的智能控制以及断续连续混合控制等方法,有效地提高了协调控制系统的动态以及稳态性能.运行结果表明,该系统可以在50%～100%的负荷范围内自动调整机组负荷,且系统的动态、稳态性能指标满足电网AGC的运行要求.     

前馈模糊免疫算法在泵阀联合EHA压力环控制中的应用

针对泵阀协调控制的电动静液作动器(EHA)阀控环节响应高于压力环节的特殊性,采用了基于前馈模糊免疫算法(FFIM)的压力环控制策略.该算法将阀控环节的位置偏差作为前馈信号引入压力环,并选取具有优化能力的免疫算法(IM),通过引入模糊控制作为算子函数,实时整定PID控制参数,从而提高压力环的动态响应和控制能力.仿真结果表明,前馈信号的引入提高了系统压力环的响应,但导致压力值高于设计值,而免疫算法可有效降低压力值的波动.两者的有效结合,不仅克服了压力环强时变、高非线性等缺点,而且增强了系统的控制能力.     

感应式协调控制下绿信比优化方法

以固定协调控制下绿信比确定方法及感应控制原理为基础,设计了基于逻辑规则的感应式协调控制下绿信比优化流程,提出了感应协调控制下绿灯时间实时优化方法,确定了最大弹性绿灯时间计算方法。算例表明,该方法具有较好的实用性。     

Continuous rotary motor electro-hydraulic servo system based on the improved repetitive controller

In order to suppress the periodic interference of the continuous rotary electro-hydraulic servo motor,this paper makes the motor tracking the periodic signals with high accuracy,and improves the influence of friction interference to the performance of continuous rotary electro-hydraulic servo motor.The mathematic model of the electro-hydraulic position servo system of the continuous rotary motor was established,and the compound control method was adopted based on the repetitive control,feed forward and PID to suppress the friction interference.Through the simulation,the result confirms that the compound control method decreases the tracking error of the system,increases the robust performance of the system and improves the performance of the continuous rotary electro-hydraulic servo motor.     

Amplitude phase control for electro-hydraulic servo system based on normalized least-mean-square adaptive filtering algorithm

The electro-hydraulic servo system was studied to cancel the amplitude attenuation and phase delay of its sinusoidal response,by developing a network using normalized least-mean-square (LMS) adaptive filtering algorithm.The command input was corrected by weights to generate the desired input for the algorithm,and the feedback was brought into the feedback correction,whose output was the weighted feedback.The weights of the normalized LMS adaptive filtering algorithm were updated on-line according to the est...     

高速精密压电型电液伺服阀及其控制方法

为了提高电液伺服阀的静、动态性能,采用压电叠堆执行器作为电液伺服阀的前置驱动级,提出了一种新型高速精密压电型电液伺服阀.针对系统的非线性和不确定性,提出一种改进的自调整函数模糊控制方法,将系统偏差和偏差变化量在同一闭区间内分成若干等级完成归一模糊量化,将调整因子变为调整函数,并对比例因子进行自调整,从而避免迟滞非线性带来的系统振荡问题,提高模糊控制器精度.实验结果表明,新型压电型电液伺服阀的静态迟滞环<0.1%,分辨率优于0.03%,闭环控制时,幅频宽>700 Hz.     

基于经济性闭环的火电单元机组协调控制系统设计研究

为了充分利用机组性能计算的结果,提出了经济性闭环控制的协调控制系统设计方法。该方法根据汽轮机变工况热力计算原理,在主蒸汽压力设定值发生改变时,对其影响的效率、因素如节流损失、汽轮机调节级内效率和给水泵耗功的变化情况进行了分析、计算。并在主蒸汽变化的±0.5 MPa范围内,寻找整体效率最高的点,作为该工况下的最佳压力设定值。将经济性分析指标引入协调系统闭环控制中,有效地利用了机组的经济性指标的计算结果,并提高了系统的经济性控制。最后对1台实际机组上进行了计算分析,验证了其可行性。     

直驱式电液伺服转叶舵机定量反馈理论鲁棒控制

针对直驱式电液伺服转叶舵机转动惯量大、时变不确定、水动力负载复杂的特点,提出了一种带有负载力矩观测补偿器的定量反馈理论鲁棒控制器的设计方案。在不考虑负载波动的前提下,解决了直驱式电液伺服转叶舵机由于系统的不确定性和存在干扰而不能准确控制的问题,有效降低了控制器设计的难度。同时,引入负载力矩动态观测补偿方法,对负载力矩进行动态实时补偿,有效提高了控制器的刚度和响应速度。试验结果表明:该控制器能有效地提高直驱式电液伺服转叶舵机的控制精度和稳态误差,具有良好的动态性能和鲁棒性。