基于虚拟分解的液压机械手RISE渐近跟踪控制

多自由度液压机械臂是一个多输入多输出、强非线性、强耦合的机电液复杂非线性系统，对液压机械臂精确控制是极富挑战的任务。提出一种基于虚拟分解的误差符号积分鲁棒控制方法用于液压机械手系统的高精度跟踪控制。考虑三关节之间的动力学耦合、液压作动器动态和摩擦效应，首先基于虚拟分解建立液压机械手的运动学和动力学数学模型，基于虚拟功率流保证子系统和整个系统的L₂和L_∞稳定性，设计虚拟控制方法。然后进一步将关节之间的耦合作用融入到鲁棒控制器设计之中，发展出基于虚拟分解的误差符号积分鲁棒控制方法，进一步增强了关节位置跟踪能力。基于Lyapunov理论证明该控制方法可实现位置跟踪误差的渐近收敛。对比仿真结果表明，提出的基于虚拟分解的鲁棒积分控制器具有优异的渐近跟踪性能。     

液压绞车运动跟踪前馈控制方法研究

当液压绞车跟踪特定运动时,其响应速度是影响运动跟踪控制性能的重要因素。为了提高液压绞车运动跟踪精度,设计跟踪运动前馈控制器并进行跟踪运动控制试验,结果表明,液压绞车的非线性因素对跟踪运动的控制精度有重要影响。利用最小二乘辨识方法实时辨识液压绞车的系统模型参数,在系统辨识的基础上设计自适应前馈控制器。仿真结果表明,液压绞车运动跟踪自适应前馈控制可以得到较高的控制精度。     

基于状态空间的精密校直机电液伺服系统的最优控制

精校机液压伺服系统是精校机的执行环节，是实现校直工艺的必要条件。本文根据现代控制理论，在分析精校机工作特性的基础上，建立了精校机液压伺服系统的状态空间模型，设计了精校机液压伺服系统的渐近跟踪最优控制。仿真结果表明，跟踪系统具有较好的动态品质和跟踪性能。     

基于优化非线性控制的液压制动系统压力跟踪仿真研究

为提高车辆制动过程中控制系统的响应速度,设计车辆液压制动非线性PID控制优化系统,并对制动压力跟踪效果进行仿真。给出车辆液压制动系统平面图,分析车辆行驶和制动过程中液压系统的工作原理。采用数学模型对车辆液压制动系统进行简化,针对输入的不确定性设计了非线性PID控制系统。采用遗传算法对非线性PID控制系统进行优化,给出了液压制动非线性PID控制系统的优化流程。在不同初始状态和不同压力信号条件下,采用MATLAB软件对制动压力跟踪误差进行仿真,并与优化前的仿真结果进行对比和分析。结果表明:在非线性PID控制系统中,液压制动压力跟踪误差较大,控制参数调整速度较慢;在遗传算法优化后的非线性PID控制系统中,液压制动压力跟踪误差较小,控制参数调整速度较快。采用遗传算法优化非线性PID控制系统,可以提高整个系统的反应速度,获得良好的制动效果。     

基于AMESim的太阳能自动跟踪液压控制系统的仿真分析

运用AMESim液压仿真软件平台建立太阳能自动跟踪液压控制系统模型,实现液压控制系统的运动仿真分析,并采用PID控制使其能够自动地实现精确的轨迹跟踪,完成抛物槽与太阳最大效率的对焦.仿真结果表明所设计的液压控制系统能够精确地控制执行机构的速度和方向,达到了预定的要求.     

钻机平台单通道液压调平支腿的控制分析

由于钻机平台单通道液压支腿控制性能对整个调平系统有影响,提出在钻机平台现有控制方法基础上,对各个液压支腿串联设计单通道控制器,以减少系统调平时间;同时,针对钻机平台单通道液压支腿进行控制器的设计,针对存在的负载干扰不确定性、模型非线性等因素,建立单通道液压支腿非线性仿真模型,设计模糊自适应PID控制器并进行仿真研究。通过Simulink仿真分析,得出在设计的模糊自适应控制作用下,单通道液压支腿能快速跟踪输入信号,相比于常规控制方式,提升了调平支腿对全局控制器输入控制信号的跟踪速度,并将控制误差减小一半,有利于提升整体调平系统的调平速度,为钻机平台调平系统的改进提供了参考。     

基于改进LuGre模型的液压系统滑模控制

为了提高液压系统控制精度,提出基于LuGre模型双状态滑模估计的液压系统滑模控制算法。在摩擦模型不确定性参数的双状态估计中,借鉴滑模控制的核心思想,设计双状态滑模估计器,以提高状态估计精度及摩擦补偿精度。以双状态滑模估计的摩擦模型为基础,设计自适应滑模控制器,实现液压系统的位置跟踪控制,并通过李雅普诺夫函数证明了控制系统的稳定性。仿真结果表明:基于双状态滑模估计摩擦模型的液压系统自适应滑模控制,有效地提高了液压系统位置跟踪精度。     

基于遗传神经网络的电液伺服系统自适应控制

针对热连轧卷取机卷取过程当中的带头损失现象，本文提出一种液压踏步控制的伺服系统。采用神经网络跟踪对象的动力学特性，建立了遗传算法与神经网络相结合的识别模型（GA-ANN），利用遗传算法进行网络权系的训练和优化。试验证明该系统有好的控制效果，对实现液压系统的人工智能化奠定了基础。     

基于自适应滑模控制的随车起重机控制特性分析

为提高随车起重机的工作效率、改善控制性能、降低操作过程工作强度,对随车起重机液压控制系统的控制性能进行分析,提出一种自适应滑模控制方法。通过分析随车起重机液压控制系统工作原理和数学模型,设计了自适应滑模控制器;对比分析自适应滑模控制和PID控制系统的控制特性。结果表明：采用自适应滑模控制的随车起重机液压控制系统具有良好的稳定性、动态控制性能和伺服跟踪性能。     

电液伺服马达驱动系统的奇异摄动控制仿真研究

为了提高电液伺服驱动系统控制精度,设计了奇异摄动控制方法,并对液压驱动系统输出结果进行仿真验证。建立电液伺服驱动系统,给出电液伺服阀原理图,并介绍电液伺服阀工作原理。创建电液伺服阀节流孔的非线性数学模型,推导出液压驱动方程式,通过最小二乘法对运动参数进行估计。利用反馈线性化技术和奇异摄动理论解决了非线性和不确定性问题。采用MATLAB软件对电液伺服驱动系统液压马达角位移、角速度和负载压力跟踪结果进行仿真,与传统PID控制结果进行对比。结果显示：采用传统PID控制系统,电液伺服驱动系统液压马达角位移、角速度和负载压力跟踪误差较大;采用奇异摄动控制系统,电液伺服驱动系统液压马达角位移、角速度和负载压力跟踪误差较小,控制系统反应速度较快,可以提高电液伺服驱动系统控制精度。     

基于模糊自适应控制的四点支承液压平台自动调平方法

介绍了四支承液压平台的自动调平原理和方法,提出了液压平台的控制问题.针对平台电液伺服系统高度非线性特性和通道耦合问题,给出了一种模糊自适应控制方案,使控制器的设计不依赖于被控对象精确的数学模型.仿真结果表明:该控制方法响应速度快、控制精度高、鲁棒性好,具有良好的控制效果.     

电控液压泵的计算机性能检测系统研究

电控液压泵是液压系统的心脏。为了提高液压系统可靠性,降低系统失效的风险,给电控液压泵的检修和维护提供可靠的技术保障,针对电控液压泵的性能检测问题,分析电控液压泵系统的工作原理,研究其性能检测内容,设计性能检测试验台,并开发计算机性能检测软件。应用结果表明:所开发的系统不仅可直接应用于企业生产现场,解决生产中的实际问题,还可提高电控液压泵设备利用率和可靠性,具有较好的应用价值。     

电液锤液压系统的压力控制方式

分析了电液锤液压系统的工作特点,针对常用的带活塞式蓄能器液压系统压力控制方式的缺点,设计了带有霍尔型接近开关的位置型压力控制装置,能够准确地控制电液锤液压系统的压力。     

基于自抗扰控制的直驱电液伺服系统仿真研究

针对直驱式电液伺服系统中存在的非线性特性和外部扰动导致系统流量供给不平衡问题,基于自抗扰控制理论,提出一种基于三阶线性自抗扰控制的液压缸位置控制方法,实现直驱式电液伺服系统电机转速与液压缸位置的闭环控制。同时针对传统系统建模不精确导致控制效果差的问题,在理论分析的基础上,结合电液伺服系统的性能和实际工况,基于AMESim建立直驱式伺服液压系统仿真模型。通过建立AMESim和Simulink的联合仿真模型,验证控制器的有效性。结果表明：该控制策略可以有效消除由于流量供给不平衡导致的液压缸在换向运动时出现位移波动,液压缸位移的平均绝对百分比误差为4.4%,较好地实现位置跟踪。在外负载扰动的情况下,系统具有较强的抗干扰能力,从而保证系统的稳定性。     

高精度液压系统两相流分离技术研究

液压系统污染是影响液压系统安全、稳定运行的经常出现的问题,需要高效、安全地除去液压系统中存在的细小固体微粒,保证机组长期安全稳定运行。根据现代大型发电设备控制系统对液压系统用油的要求,提出高精度液压系统两相流分离技术的实验模型,并在实验室进行实验,取得了较好的效果。     

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。     

非线性电液位置伺服系统的自学习滑模模糊控制

针对电液伺服系统存在参数变化、负载干扰等非线性因素,且难以建立精确的数学模型用于实时控制的特点,将一种自学习滑模模糊控制方法应用于电液伺服系统,并将滑模控制策略应用于模糊控制中,建立以滑模函数值为输入、伺服阀控制电压为输出、模糊规则只有11个的简单模糊控制器,通过在线学习调整模糊规则使系统状态快速滑向状态平衡点。该控制方法结合了滑模控制和自适应模糊控制,鲁棒性强、结构简单。仿真和实时控制结果表明：在电液位置伺服系统中取得良好的控制精度和稳定性。     

基于AMESim带式输送机断带抓捕器液压控制系统的研究

对ZDB-400型断带抓捕器液压控制系统的组成进行了介绍,并利用AMESim仿真软件的图形化建模方法建立了该断带抓捕器液压控制系统的仿真模型,分析了断带前后液压系统的响应情况,绘制出系统压力曲线、液压缸无杆腔压力曲线以及活塞位移曲线,为断带抓捕器性能的优化提供了有价值的参考。     

液压AGC系统采样周期的选取方法研究

在采用采样控制来解决冷轧机AGC系统中测厚仪滞后问题时,由于忽略液压伺服系统的惯性,使得当采样周期等于纯滞后时间时不能达到相应的控制效果。本文在选择采样周期时将液压系统影响考虑在内,并提出辨识液压系统的等效惯性时间常数的方法。仿真结果和实际应用证明该方法控制效果良好。     

基于液压变压器的液压挖掘机节能研究

针对液压挖掘机阀控液压系统能量利用效率低的问题,提出一种基于液压变压器的液压节能系统,并对其节能效果进行研究。分别在AMESim和AMESim-MATLAB环境下对阀控液压系统和基于液压变压器的液压节能系统的能耗进行研究;对阀控液压系统和液压节能系统的能量利用效率和节能效果进行对比分析。结果表明:采用液压变压器作为主要控制元件的液压节能系统具有较好的动态性能,且能量利用率相对于阀控液压系统有显著提高,节能效果优良,可为液压挖掘机的节能优化改进、降低系统的装机功率提供参考。