基于GA优化的模糊控制液压伺服直驱泵控技术研究

为了提高伺服直驱泵控系统的精度,提升控制系统瞬时响应性能,设计了一种基于GA优化的模糊PID控制方法.首先在本实验台已有非对称泵控缸数学模型的基础上,设计了模糊PID控制器,构造了遗传算法对模糊规则优化的模型,并进行优化实例计算.在此基础上,对优化后的模糊控制器使用MATLAB SIMULINK进行了仿真,并在伺服直驱...     

直驱泵控压力伺服系统自适应模糊PID控制

直驱泵控压力伺服系统属于典型的非线性时变系统,采用传统PID控制存在系统适应性差、压力波动幅度大以及跟踪控制精度低等问题。根据PID参数对压力伺服系统响应特性的影响规律,设计了根据系统误差和误差变化率在线自适应调整PID参数的自适应模糊PID控制器,分别采用传统PID控制和自适应模糊PID控制策略进行了直驱泵控压力伺服控制仿真与实验研究。结果表明,自适应模糊PID控制策略能大大改善PID控制的性能,使系统具有响应速度快、压力波动幅度降低、滞后与超调小的特点,提高了系统的动态品质和控制精度。     

直驱式电液伺服油动机的建模与仿真研究

汽轮机性能的优劣直接影响机组和电网运行的经济性、安全性和供电品质.该文简单论述了给水泵汽轮机传统阀控式调速方式的工作机理及其优缺点,介绍了直驱式电液伺服系统的原理、结构组成和特点,并对直驱式电液伺服油动机进行了仿真研究.分别对交流伺服系统与泵控缸系统进行了数学建模,给出了整个直驱式电液伺服系统的数学模型,并使用Simulink对其进行建模和仿真,分析了各参数对系统动态性能的影响,结果表明直驱式电液伺服油动机系统在正反向运动时都是稳定的.通过调整PID的参数,可以实现对整个动力机构很好的控制;同时可以看出,直驱式电液伺服油动机系统不适合高频响的场合.     

前馈模糊PID控制的直驱双泵控三腔缸系统

针对液压挖掘机在工作过程中大量动臂势能被浪费,提出一种复合速度前馈与模糊PID控制的直驱双泵控三腔缸系统。在MATLAB/Simulink中,建立直驱泵控差动缸系统模型,通过试验验证其正确性,在该模型基础上搭建直驱泵控三腔缸系统模型,设计速度前馈模糊PID控制器,建立挖掘机动力学模型,将所提出节能系统应用于挖掘机动臂。通过仿真,对动臂在典型挖掘工况下的运行性能及能耗特性进行分析。结果表明,相比于直驱泵控差动缸系统,所提出系统峰值功率降低25.12%和节能33.11%;同时所设计控制器将位移跟踪误差控制在3%,与传统PID、速度前馈PID相比,响应速度快、超调小、位置跟踪精度更高。     

液压滚切剪机新型伺服缸控制系统动态解耦及仿真试验

全液压滚切剪是伺服缸为滚切剪刀提供精准曲线力。因重载缸卧式铰接安装,缸筒自重等会引起密封处摩擦过大,造成拉缸、泄漏而导致输出力不足等现象。为克服自重对密封的影响,提出在全液压滚切剪的伺服缸端底用一小缸进行支撑,并设计压力-位置双闭环PID控制系统,该系统通过精准控制小缸压力和位移以满足所需工况。对该控制系统进行耦合特性分析,推导出压力与位置独立闭环控制系统的数学模型,进行稳定性分析。在基于理论分析研究的基础上,运用AMESim/Matlab联合仿真,进一步验证了压力-位置双闭环独立PID控制系统的合理性。结果表明该控制系统能够实现小缸的压力和位移精准控制,实现了重载卧式缸在输出曲线力时不受自重因素影响,密封装置几乎不受工况所限无摩擦运行。通过工程试验证明了该控制系统的可行性与可靠性,为理论分析和工程实际应用提供了重要依据。     

定转速伺服变量泵直控差动缸系统仿真与试验研究

以定转速变排量型泵控差动缸系统为研究对象,对系统进行理论分析,在仿真软件Simulation X中建立系统的仿真模型,对定转速伺服变量泵直控差动缸系统的位置控制特性进行仿真研究。搭建试验平台,用试验的手段对仿真结果进行验证,试验结果验证了仿真结果的正确性。仿真和试验结果表明,定转速伺服变量泵直接控制差动缸系统控制特性较好,为推广应用泵控系统提供了一定的技术支持。     

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。     

轮式起重机臂用直驱式容积控制系统及其节能特性研究

介绍了一种应用于轮式起重机臂的直驱式容积控制系统,分析了在驱动竖直负载情况下该系统独特的节能优势。该系统通过使用双联泵控制非对称缸,使得非对称缸表现出对称缸的运动特性,克服了非对称缸的一些不足之处,并通过仿真和实验对所得结论进行了验证。      

泵控式带钢纠偏伺服系统动态特性研究

常用的带钢纠偏系统为阀控缸电液伺服系统,存在维修成本高、系统发热量大、故障率高等问题。论文提出采用直驱式电液伺服系统代替带钢纠偏系统中的阀控式电液伺服系统,采用永磁式同步电动机代替电液伺服阀作为带钢纠偏控制系统的控制元件,设计出了永磁式同步电动机驱动定量泵直接控制液压缸的电液伺服控制系统,利用Matlab/Simulink仿真分析系统的稳定性和动态特性,结果表明,该系统满足带钢纠偏控制对稳定性、响应快速性的要求。     

新型伺服液压机泵控液压缸液压伺服系统的建模与仿真

采用交流伺服电机的新型伺服液压机与采用比例伺服阀的传统伺服液压机的控制方式是不同的:传统的伺服液压机采用的是比例四通阀控主传动缸,而新型伺服液压机是交流电机带动定量泵,采用泵控主传动液压缸.该文主要从泵控液压缸建立起液压伺服系统的数学模型,推导出系统的传递函数,并用MATLAB进行系统的动态特性仿真分析并得出结论,这对控制系统的设计和研究有重要的意义.     

伺服电动机定量液压泵驱动的注塑机电液控制系统分析

对采用伺服电动机、定量液压泵闭环驱动的注塑机电液控制系统进行了研究,分析了泵输出流量控制原理、泵控差动缸回路原理。针对当采用恒定总压力预压紧时,电动机存在较大制动能耗的问题,提出负载适应的总压力曲线设定方法,获得了较好的效果。     

运用PID算法的电液伺服位置控制系统实验

为了研究电液伺服位置控制系统,搭建了泵控缸位置测试试验台,将液压缸活塞行程分为三段,采用PID算法分别对每段行程进行控制。设定液压缸目标位移值为180mm,通过不断调节每段PID参数,得到最优分段点,并进行位置控制测试研究。对液压缸位移信号和泵输出流量、压力数据进行采集并分析,发现可将位置误差控制在±0.03mm内。最高位置精度可达±0.01mm,达到目标位置时间约为2.8s。系统保压时,泵输出流量为0,无溢流损失。结果表明,采用分段PID控制方法可实现对电液伺服位置测试系统的精确性、快速性和稳定性控制,但过大的比例、积分参数会导致位移超调。     

基于动态面控制的伺服泵控缸速度控制研究

以伺服泵控缸电液控制系统为研究对象,针对其速度控制问题,建立伺服泵-对称缸调速系统数学模型。考虑系统负载扰动的随机不可控性,提出了一种基于动态面控制的泵控缸速度控制方法,并对其控制律进行推导分析,采用动态面控制原理对系统输出速度进行闭环控制。依托泵控缸实验平台对所提出的控制方法进行仿真与实验研究。仿真和实验结果表明所提出控制方法有效地提高了系统的鲁棒性和稳定性,可实现泵控缸系统速度的高精度控制。     

基于仿真的伺服直驱泵控注塑机系统参数匹配研究

伺服直驱泵控系统的参数匹配对节能注塑机的整体性能有显著影响。介绍了一种基于仿真的参数匹配方法。首先采用AMESim软件对伺服直驱泵控系统进行建模仿真,然后基于正交试验技术对选取的系统参数进行优化选型,得到了一组最优控制参数组合方案,并完成了相关的实验对比验证。结果表明,基于仿真的伺服直驱泵控系统的参数匹配方法思路合理,实际可行,能得到准确度较高的系统参数寻优结果。     

直驱式电液伺服系统非线性PID算法研究

介绍了一种具有广阔应用前景的基于泵控非对称缸的直驱式电液伺服系统(DDVC-EHSS),通过AMESim软件平台搭建系统物理学仿真模型。在该模型中,仿真实现了非线性PID控制算法,并与传统PID算法进行对比,结果显示,该算法在响应速度和抑制超调方面具有明显的优越性,仿真取得了良好的控制效果。     

基于先进PID控制的液压同步系统研究

针对重载四缸同步举升控制系统的高同步精度及稳定性要求,利用单神经元自适应PID控制器对电液比例伺服阀控缸位置进行同步控制。建立了液压举升系统的动态仿真模型,利用AMESim与MATLAB/Simulink联合仿真的方法,在搭建的控制算法下对控制器参数进行优化并进行举升模拟仿真,分析系统在运动过程中及极端工况下的位置同步特性。仿真分析表明:该控制算法能够实现重载四缸同步举升控制系统的高同步精度及稳定性的要求,并且同步精度达到0.5mm。     

直驱泵控三腔液压缸挖掘机动臂节能研究

针对液压挖掘机动臂系统举升时峰值功率大、下降时重力势能转换为热能浪费等情况，提出直驱泵控三腔液压缸动臂节能系统。该系统采用柱塞缸与活塞缸结合形成的三腔液压缸，通过伺服电机驱动定量泵控制A,B腔，C腔与蓄能器相接进行存储释放势能，并对蓄能器不同初始压力下对系统能耗进行分析。同时增设逆变器、电容等对马达工况回馈的能量进行电气式能量回收。MATLAB/Simulink建立直驱泵控三腔液压缸节能系统模型。在仅动臂升降工况下进行仿真，结果表明，相比直驱泵控差动缸，提出的节能系统可降低峰值功率36.64%和节能40.24%,实现高效的势能回收，取得良好的节能效果，同时系统运行速度最大误差减小了23%,进一步提高了系统运行平稳性。     

直驱泵控电液位置伺服系统模糊PID控制仿真与实验研究

直驱泵控系统由于控制精度高、响应快、功率损失小、结构紧凑等优点,逐渐被应用到工业控制领域。但直驱泵控系统存在严重饱和与死区、非线性、时变性、时滞性的特点。我们采用模糊PID控制方法进行直驱泵控系统的液压缸位置伺服控制。在AMESim/Simulink联合仿真平台上建立了系统模型与模糊PID控制算法,采用PID和模糊PID控制算法对系统阶跃响应和正弦跟踪性能进行了仿真研究,同时在自行开发的电液比例伺服控制实验台上对PID和模糊PID控制性能进行了实验研究。结果表明：自适应模糊PID控制能大大改善了PID控制的性能,具有响应速度快、上升时间短、无滞与超调小的特点。     

液压伺服系统闭环刚度特性分析与试验研究

以阀控非对称缸系统为研究对象,借助键合图建立系统六阶状态空间模型,基于闭环传递函数对系统进行刚度特性分析,得到液压伺服系统闭环刚度特性的解析表达,研究液压伺服系统闭环刚度特性及其影响因素。提出液压位置伺服系统闭环刚度仅与供油压力有关,与伺服缸活塞初始位置、比例增益等因素无关,并且负载力与伺服缸活塞位移增量成平方反比关系。开展液压伺服系统闭环刚度试验研究,测试不同供油压力、比例增益以及伺服缸活塞初始位置条件下,伺服缸在外负载力作用下的位移响应过程。试验结果表明,液压位置伺服系统闭环刚度与供油压力显著相关,与比例增益以及伺服缸活塞初始位置无明显关系,并且负载力与伺服缸活塞位移增量近似符合平方反比关系。     

电液伺服阀控机构特性分析与实验

针对传统液压伺服阀控机构的动态特性的重要性,该文以液压伺服阀控缸为对象,分析并实验负载力、油压、以及伺服阀泄漏系数等因素对控制系统的影响。首先介绍了液压伺服阀控机构基本原理和控制要求;其次,建立液压伺服阀控机构的数学模型;最后利用搭建伺服阀控机构实验平台,采用控制变量法,以不同负载力、油压、以及伺服阀泄漏系数等对控制系统的影响进行测试,实验结果为获取液压动力机构的最优动态特性提供理论基础。