矫直机恒压力控制系统（英文）

提出了一种恒压力控制系统,此控制器在指定位置将位置控制切换为压力控制,同时利用压力前馈补偿实现矫直机的恒压力控制。针对电液压力控制系统具有一定的非线性、时变性和扰动力的影响,采用扰动力前馈补偿自抗扰控制策略,来减小内外扰动对矫直力的影响,提高矫直力的控制精度,实现恒压力矫直。通过Matlab软件和实验室全液压矫直机进行仿真以及实验验证,结果证明:矫直机恒压力控制器,抑制了内外扰动对压下系统系统的影响,实现了恒矫直力控制,提高系统稳定性以及系统的自我保护。     

基于变频调速的全液压矫直机双独立闭环研究

为了实现全液压矫直机的多参数调节与控制,提高液压系统的工作效率和控制精度,提出了一种基于变频调速的独立位置闭环和压力闭环的控制方法。用变频电机取代普通三相异步电动机驱动定量泵实现对液压系统流量的在线实时无级改变,用比例溢流阀取代电磁溢流阀实现全液压矫直机的恒压力控制,同时也可以根据不同的板厚实现在线压力的无级改变,用内置磁致伸缩位移传感器来实时反馈液压缸活塞杆的位移实现对液压缸位置的精确控制。建立了全液压矫直机位置闭环和压力闭环双环独立控制模型,并在AMESim软件中通过仿真证明了该控制方法的正确性,最后在现场十一辊全液压矫直机上验证了该控制方法的可行性和实用性。     

伺服压力机位置/压力自动补偿精确运动控制研究

为了满足机械伺服压力机压力精确控制的需求,设计了一种位置/压力自动补偿精确控制的运动控制系统。首先,分析了发那科控制系统位置/压力控制原理;然后,在压力机上设计位置/压力自动补偿运动控制系统,系统通过回归校正算法提高了应变压力传感器的反馈精度,结合发那科伺服电机与控制器实现位置模式和压力模式的平稳切换;最终,实现伺服压力机位置和压力的精确自适应控制。对伺服压力机不同压力负载控制情况下压力反馈曲线和压力与位置的响应特性曲线进行分析,结果表明,本控制系统满足伺服压力机位置与压力控制的精度和稳定性的要求。     

直流电机无抖动滑模位置控制

针对直流电机伺服系统中普遍存在的参数不确定性以及不确定性非线性等各种扰动,提出了一种基于扰动补偿的无抖动终端滑模位置控制策略,实现了直流电机伺服系统的高精度位置跟踪控制。系统模型考虑了非线性摩擦特性以及外干扰等建模不确定性。所提出的全状态控制器对连续非线性摩擦进行了前馈补偿,进一步改善了系统的低速伺服性能;通过扩张状态观测器对未建模干扰等不确定性进行估计并前馈补偿,提高了系统对外干扰的鲁棒性。同时,所设计的控制器还能保证系统状态在有限时间内趋于平衡状态,提高了系统的快速跟踪性能。最终,通过对比的仿真结果对其进一步工程应用具有实际指导意义。     

矫直机电液位置、压力复合控制系统的研究

针对目前钢厂对中厚板产品的板型和平直度的特殊要求,结合电液位置控制系统和电液力控制系统的优点,提出了基于指令压力值,将位置控制切换为压力控制的复合控制策略来实现矫直钢板的目的。通过求解出非对称阀控制非对称液压缸的系统传递函数,用Matlab/Simulink软件仿真分析并联、串联两种复合控制系统。通过仿真可以发现,所提出的复合控制策略比单纯位置或压力控制响应快、超调量小;串联复合控制比并联复合控制不仅具有上升时间短、响应速度快的优点,而且能够实现由位置控制向压力控制平滑切换和无超调等优点。研究结果表明,电液位置、压力串联复合控制是未来矫直机液压压下系统的发展方向。     

30 MN液压矫直机电液比例位置控制系统仿真研究

30 MN自动矫直机是目前国内矫直力最大的全自动液压压力矫直机.以比例方向阀和二通插装阀为主要元件,设计了矫直机的主回路液压系统,推导出比例位置控制系统的数学模型,运用MATLAB及其工具箱绘制系统时域和频域各曲线图并进行PID校正,改善系统特性.对校正后系统的负载干扰进行了误差分析,分析结果满足矫直要求,验证了设计方案的可行性,为进一步调试和运行提供理论指导.     

过程控制系统的前馈反馈复合控制器设计

随着对过程控制系统性能要求的不断提高,传统反馈控制策略难以适应不同工况下被控对象动态特性的改变。提出了前馈-反馈复合控制策略,研究了前馈控制器在物理上不可实现情况下的设计方法,给出了具体操作步骤。在过程控制系统中应用的仿真结果表明:前馈-反馈复合控制能够将可测扰动在影响系统输出前得以补偿;系统的动态性能和稳定性能均优于传统反馈控制。解决了扰动通道时滞小于主控通道时,前馈控制器在物理上不可实现的技术难题,对过程控制系统有一定理论意义和工程参考价值。     

全液压矫直机电液伺服协同控制研究

以中厚板全液压矫直机为控制对象,重点研究了4个AGC液压缸在不同工况下的协同作业性能。建立了液压滚切剪电液伺服系统的数学模型;针对全液压矫直机四回路电液伺服协同控制系统的非线性、时变、易受负载扰动等特点,选择模糊神经网络控制算法,提出了基于模糊神经网络控制器与偏差耦合控制结构相结合的四回路电液伺服协同控制方案,完成了4个AGC控制回路之间的存在系统耦合误差动态补偿;现场实验表明,该控制算法稳定性能高,收敛速度快;使用该方案之后,控制系统具有很好的协同控制精度,能够较好地实现全液压矫直机4个AGC液压缸协同跟踪控制。     

基于前馈跟踪补偿的电液复合控制方法研究

为了对金属锻压成形设备中应用广泛的电液位置、压力复合控制过程进行优化,以阀控对顶加载液压缸系统为研究对象,详细分析了电液伺服复合控制系统的工作原理,分别建立了位置控制系统和压力控制系统的数学模型,利用开闭环PID型迭代学习算法不断修正控制输入,并采用一种信号前馈跟踪补偿的控制方法设计了位置-压力复合控制器。仿真结果表明:该方法的运用能有效消除复合控制过程中的冲击电压,实现了执行元件在位置闭环控制与压力闭环控制之间快速、平稳切换,有助于提高主机的控制性能和产品质量。     

基于前馈和滑模复合结构的飞行器电动舵机控制

针对飞行器电动舵机伺服系统的控制问题,提出了一种能够有效抑制传动机构非线性摩擦的控制方法,该方法由前馈补偿器、基于LQR的PID反馈控制器以及滑模控制器构成。前馈控制能够提高系统响应的快速性,PID反馈控制提高系统的抗干扰能力,针对非线性摩擦设计的滑模控制律,用来削弱非线性摩擦对舵机伺服的影响。在分析电动舵机伺服系统构成的基础上,给出了非线性摩擦的Stribeck模型;建立了系统数学模型,在此基础上分析得出前馈补偿器的结构和参数;引入参考给定量,建立基于误差的状态控制方程,设计了基于LQR的PID控制器以及抑制非线性摩擦扰动的滑模控制律。分别对含有滑模控制器和不含滑模控制器的控制方法进行了仿真实验,实验结果表明:含有滑模控制器的控制方法能够有效抑制非线性摩擦引起的速度抖动问题以及位置"平顶"现象。     

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。     

大型起竖装备液压系统设计与压力切换控制

针对大型起竖装备举升液压系统能量损失严重的问题,建立系统的负载模型,分析无外界扰动下的负载特点。将负载等效为折线式负载,在起竖初始和终了阶段均设定为恒定负载,在中间阶段设定为线性负载,实现驱动系统压力与负载力相匹配,同时保证系统压力有余量。设计与折线负载特性相匹配的液压驱动系统及压力切换控制策略,并通过压力切换控制实现了起竖过程能耗的降低。通过仿真对液压系统特性进行分析,结果表明:该系统运行可靠稳定,能耗降低56%,为大型起竖液压驱动系统设计与控制提供了一种有效的方法。     

双机架冷轧机HGC伺服控制系统分析

液压辊缝控制系统(HGC)是双机架冷轧机组控制带钢厚度精度的关键环节;液压压下系统是液压辊缝控制的最重要的组成部分.通过对济钢冷轧厂双机架紧凑式冷带轧机液压压下系统的研究,对在位置控制和轧制力控制方式下的液压压下系统分别建立了数学模型.用IbaAnalyzer软件对系统进行了时域和频域的分析,掌握了系统的实际动态特性.为今后系统的优化设计和控制系统的性能研究打下了基础,为产品精度的提高提供了很好的保证.     

棒材矫直机液压保护系统的设计与应用

依据矫直机工艺要求 ,对矫直机液压保护系统进行了分析总结 ,使用证明该液压系统起到了恒压矫直和保护设备的作用     

辊式矫直机液压缸主从同步控制压下精度研究

针对辊式矫直机4个液压缸同步压下驱动的情况,在传统闭环同步控制的基础上提出了一主三从的液压缸主从同步控制方案,并阐述了其基本原理。然后利用MATLAB/Simulink软件对辊式矫直机采用一主三从的主从同步控制进行了仿真模拟,模拟结果为液压缸位移波动平均值为0.189 mm,波动最大值为0.273 mm,而矫直压力波动平均值为0.6 MPa,波动最大值为0.68 MPa。最后依托济钢11辊辊式矫直机对闭环同步控制和主从同步控制进行了实验对比研究,通过对矫直辊缝值和矫直力大小的数据进行分析,可知相较于传统的闭环同步控制,选用主从同步控制能取得更好的位置精度和矫直压力控制。     

外骨骼关节驱动神经网络滑模力控制研究

针对外骨骼机器人液压关节驱动系统具有非线性、不确定参数等特性,导致模型建立困难以及负重时具有不确定冲击扰动的问题,基于电液伺服系统特性,建立以弹性负载为外负载的数学模型。为减小负重时冲击扰动项对力控制的影响,引入径向基（RBF）神经网络对干扰项进行补偿,设计一种基于RBF神经网络的滑模力控制策略。通过系统特性进一步验证模型可行性,并进行仿真试验对比。结果表明：与PID控制相比,所设计的控制策略响应时间更短,跟踪误差缩小70.5%;变负载工况下,所设计的控制策略具有更好的跟随能力、更强的鲁棒性能,可以满足外骨骼机器人关节驱动的力控制要求。平台试验进一步验证了仿真结果的有效性与正确性。     

基于广义预测控制的液压弯辊控制系统

针对液压弯辊控制这一随机干扰严重、滞后、时变的伺服系统,提出一种基于广义预测控制的液压弯辊控制系统。借助平稳随机序列预报思想建立系统输出误差预报模型,预报液压弯辊力未来序列输出误差并用以补偿系统的预测输出,从而提高了液压伺服控制系统的精度和抗干扰能力。仿真结果表明:采用广义预测控制并用预报误差代替一般的误差校正算法,液压弯辊板形控制系统精度和鲁棒性明显提高。     

参数摄动电液伺服加振系统离散模型到达变结构控制策略的研究

本文针对电液伺服加振系统参数摄动的特点,提出了参数摄动不变性的概念和系统摄动范围的新的估计方法及其本质。在理论上给出了参数摄动线性离散系统模型到达变结构控制(DMRVSC)的设计方法及离散动态补偿器的设计准则,并证明了该方法滑模可达条件成立。该方法减小了系统在切换面上的抖动,提高了系统跟踪精度及鲁棒性。     

风洞主排气阀电液伺服系统仿真研究与设计

2.4 m风洞是国内唯一的两米量级引射式、半回流、暂冲型跨声速风洞,风洞核心流Ma由p_0和p_s按等熵公式计算得到,其中稳定段总压通过4套主排气阀进行精确控制,其定位和同步精度直接影响到风洞流场控制的精准度。针对主排气阀电液伺服系统的负载多变、油缸内泄漏、参数及器件性能差异对同步控制精度的影响,建立了电液伺服系统精确数学模型,设计了基于虚拟主轴的多轴主从模糊控制策略,并基于MATLAB软件进行了仿真分析。仿真结果表明:系统调节时间短、同步精度高。