基于AMFC的电液伺服系统控制算法研究

论文针对电液伺服系统非线性难以控制的难题,将非线性状态反馈微分变换和模型跟随自适应控制结合,通过建立阀控非对称缸位置伺服系统的离散非线性参考模型,借助于仿射变换实现了对非线性电液伺服系统的动态反馈线性化,通过仿真说明AMFC在电液伺服系统能够准确跟随参考模型的输出,精度较高,说明AMFC通过与仿射非线性变换相结合将其扩展到电液非线性系统,将成为一种对液压伺服控制系统极有实用价值的非线性控制方法.     

模糊控制及其在液压伺服系统中的应用

液压伺服系统普遍存在非线性、参数时变、外负载干扰、低阻尼和交联耦合等复杂特点而难以精确控制；模糊控制因不需系统精确数学模型且具有较强鲁棒性等优势而在非线性控制领域特别是在液压伺服系统中得到应用并仍具有广阔应用前景。     

钢管倒棱机液压伺服系统的计算机控制技术

该文介绍天津钢管公司的,φ168钢管倒棱机液压伺服系统的计算机控制技术,包括控制原理、控制方法、控制系统的构成及实现.为克服液压伺服系统中的非线性和参数的不确定性,机头进给控制采用了模糊PID位置控制器和位置/速度综合控制方法.     

基于干扰观测器的液压位置伺服系统级联控制

级联控制策略被应用于液压伺服系统位置控制,以提高系统输出响应性能。为了抑制液压伺服系统中各种不确定的非线性因素和外部干扰,提出了基于干扰观测器的终端滑模控制与非线性补偿相结合的级联控制策略,利用Lyapunov稳定性理论证明了位置闭环系统在有限时间内收敛。与渐近收敛控制器不同,级联控制器保证了系统状态误差和观测器估计误差在有限的时间收敛到0。利用MATLAB/Simulink对设计的控制器进行了仿真验证,结果验证了提出的控制器的理论可行性。为了模拟外界未知干扰,在液压伺服系统基础上加入阻尼可调减震器,以此开展实验研究。结果表明：提出的控制器有效抑制未知干扰影响,且提高了液压伺服系统的跟踪精度。     

三阶线性自抗扰控制器的液压伺服流量控制

针对阀控液压马达系统受非线性复杂扰动导致流量输出不稳定的问题,提出一种基于三阶线性自抗扰控制器(LADRC)的液压伺服流量控制方法。基于高阶LADRC理论,提出将ADRC应用于非线性的液压伺服系统控制,分析并验证了跟踪微分器的跟踪误差前馈增益具有抑制系统超调的作用。采用跟踪误差前馈与扩张状态观测器扰动反馈相分离的办法,提出一种针对复杂非线性三阶被控系统的改进的三阶LADRC算法。最后验证了该算法对一类大范围复杂不确定性液压伺服系统具有较PID更强的扰动抑制能力。     

电液伺服系统在非线性干扰下的神经网络控制

液压伺服系统除了非线性动力学特性外 ,还包含有不确定参数和不确定的非线性干扰。为解决这一类非系统系统的控制问题 ,提出了PID 复合正交神经网络 (CONN)的并行控制法 ,并对带有非线性干扰的电液位置控制伺服系统作了仿真研究。仿真结果表明 ,CONN实现的前馈控制对给定位置的跟踪具有良好的动态特性 ,对系统的非线性干扰具有较强的鲁棒性。该方法简单、方便 ,具有实际应用价值     

液压软管脉冲试验机电液伺服系统的设计与研究

随着我国飞机、汽车、工程机械的快速发展,对液压系统的管路及附件的耐压性、抗冲击性及其可靠性提出了更高的要求。根据对液压软管的液压脉冲实验要求设计了液压软管压力脉冲试验机电液伺服系统,并针对正弦波、水锤波的不同类型输入信号对系统进行了仿真研究,根据试验机周期性测试任务以及电液伺服系统非线性的特点,采用了重复控制和PID控制的复合控制策略,仿真结果表明此控制方法可以提高压力跟踪精度、动态特性和系统的鲁棒性。通过设计基于LabVIEW虚拟仪器和PLC的测控系统,对系统进行实验研究。仿真结果和实验结果研究相比表明,所设计的液压伺服系统可以满足用户提出的严格测试要求。     

模糊自整定PID在液压仿真转台中的应用

针对仿真转台液压伺服系统所具有的时变性和非线性的特点,采用模糊自整定PID控制的方法,根据系统控制性能的变化使PID的参数进行在线调整,以克服系统的非线性和时变性对系统的不利影响。实验结果表明,采用模糊自整定PID控制的液压仿真转台具有良好的控制性能。     

基于模糊PID自适应控制的液压伺服技术研究与应用浅析

针对伺服液压系统存在参数的时变性、非线性以及外负载干扰等问题,采用了基于模糊PID自适应的控制策略,应用于正弦振动的阀控非对称缸液压伺服系统中,并对该原理进行了试验研究.通过仿真及测试分析,证明模糊PID自适应控制策略应用于液压伺服系统能克服传统PID控制的局限性,具有较强的鲁棒性,较好的动态特性以及较高的同步控制精度...     

液压伺服系统的非线性最优控制

采用非线性系统中的微分几何方法，针对液压伺服系统中的非线性因素，进行精确线性化，并利用LQR理论和SIMULINK对其进行最优控制和仿真。仿真表明这一优化控制方法卓有成效。     

Model-based nonlinear control of hydraulic servo systems: Challenges,developments and perspectives

Hydraulic servo system plays a significant role in industries, and usually acts as a core point in control and power transmission. Although linear theory-based control methods have been well established, advanced controller design methods for hydraulic servo system to achieve high performance is still an unending pursuit along with the development of modern industry. Essential nonlinearity is a unique feature and makes model-based nonlinear control more attractive, due to benefit from prior knowledge of the servo valve controlled hydraulic system. In this paper, a discussion for challenges in model-based nonlinear control, latest developments and brief perspectives of hydraulic servo systems are presented: Modelling uncertainty in hydraulic system is a major challenge, which includes parametric uncertainty and time-varying disturbance; some specific requirements also arise ad hoc difficulties such as nonlinear friction during low velocity tracking, severe disturbance, periodic disturbance, etc.; to handle various challenges, nonlinear solutions including parameter adaptation, nonlinear robust control, state and disturbance observation, backstepping design and so on, are proposed and integrated, theoretical analysis and lots of applications reveal their powerful capability to solve pertinent problems; and at the end, some perspectives and associated research topics (measurement noise, constraints, inner valve dynamics, input nonlinearity, etc.) in nonlinear hydraulic servo control are briefly explored and discussed.     

水下试验平台高精度定位系统研究

针对水下试验平台快速下潜及精确调平的需求,设计了一种具有粗调和微调工作模式的水下高精度液压位置伺服系统。分析了液压系统的基本组成及原理,建立了其位置控制模型。采用自适应反步控制设计方法克服了液压系统的参数不确定性和非线性。选用最低点不动的追逐式控制策略,避免了液压系统在平台下潜和调平过程中出现的超越负载工况。仿真和试验结果表明,所设计的控制器具有良好的鲁棒性,液压系统能够实现高精度位置伺服控制。     

基于干扰观测器的电液伺服系统反馈线性化滑模控制

为抑制电液伺服系统中各种非线性因素及不确定干扰,提出了基于输入输出反馈线性化的滑模控制与非线性干扰观测器相结合的控制策略以提高其位置控制跟踪精度。以电液振动台为试验对象,建立其非线性控制模型,利用李雅普诺夫稳定性理论保证了位置闭环系统的全局稳定性。利用MATLAB/Simulink对设计的控制器进行了仿真验证,结果验证了提出的控制器的可行性。为了模拟实际环境下存在不确定干扰,在位置电液系统基础上增加了电液加载系统,开展了试验研究。结果表明,该控制器能有效的提高干扰下电液伺服系统的位置跟踪性能。     

电液伺服泵控系统柔性传动比理论研究

电液伺服泵控系统具有高效节能、高功重比和环境友好等技术优点,但受诸多非线性因素的影响,系统传动特性表现出极强的非线性。通过深入研究电液伺服泵控系统的传动特性,提出柔性传动比理论,建立电液伺服泵控系统的数学模型,得到伺服电机-定量泵-液压缸之间的柔性传动比规律。对柔性传动比应用进行研究,提出基于广义排量的压力控制策略。搭建系统柔性传动比仿真与试验平台,对柔性传动比理论应用进行仿真和试验研究。研究结果表明,柔性传动比理论的应用对压力控制具有良好的控制效果,将为电液伺服泵控系统的工程推广与应用奠定良好的基础。     

基于MATLAB-AMESim的液压缸位置伺服系统辨识方法研究

基于传统液压缸伺服系统建模参数的复杂性、不确定性、以及系统的时变性等问题,提出了一种基于MATLAB-AMESim的液压缸位置伺服系统辨识方法。该文以组成足式机器人驱动单元的液压缸为研究对象,简单介绍了液压缸的组成结构及工作原理;其次建立液压缸控制系统模型、传递函数,阐述了液压缸伺服系统辨识方法原理和基本过程;最后,通过MATLAB-AMESim软件搭建单缸位置伺服系统进行系统辨识仿真,将仿真结果与实际液压缸位置伺服系统测试结果进行对比。实验表明基于MATLAB-AMESim的液压缸位置伺服系统辨识仿真具有良好的实用性,验证了系统模型辨识方法的有效性。     

电液伺服非线性控制技术研究进展综述

液压伺服执行器在机电一体化系统中得到了广泛应用。针对电液伺服系统中存在的模型参数不确定性、外负载扰动、非对称液压缸执行器建模、输入输出物理约束4个典型科学问题,概述了电液伺服非线性控制技术的研究工作以及相关学者取得的成果,并结合现代控制理论的进展,对今后电液伺服控制技术的研究进行展望。     

基于模糊控制的液压伺服控制系统研究

针对非线性的液压伺服控制系统,设计了一种常规PID控制器和一种模糊PID控制器,并分析了它们的优点和缺点。通过MATLAB仿真表明,该模糊控制器既具有常规PID控制器高精度的优点,又具有模糊控制器快速、适应性强、可靠性高的特点,为液压系统控制提供了可行的方案。     

基于Simulink的液压伺服系统动态仿真

提出了利用 Simulink 软件包对液压伺服系统进行动态仿真的方法.介绍了 Simulink 软件包的特点,并以阀控液压缸为例建立了液压伺服系统的动态模型,给出了该系统的仿真模型,详细介绍了如何利用 Simulink 对液压系统的动态特性进行仿真,同时较详细地讨论了影响液压伺服系统动态特性的主要因素.仿真结果表明,Simulink 方法是对液压伺服系统的动态特性进行仿真的一条有效途径.     

船舶三自由度运动试验平台控制系统设计与仿真

对船舶三自由度运动试验平台液压伺服控制系统进行了设计。引入PID控制对液压伺服控制系统进行校正和补偿。并且应用AMESim软件对液压伺服控制系统进行建模和仿真,仿真结果满足控制精度和使用要求。为三自由度模拟试验平台的设计和改进提供了一个参考。