电液比例阀控缸位置控制系统的建模与仿真研究

通过对电液比例阀控缸液压位置伺服系统详细分析,推导出对称比例阀控不对称缸位置伺服系统的数学模型并进行线性化处理.采用比例控制方法,通过系统仿真得到了模型在低频工作频段内的动态响应.结果表明,系统在低频工作频段内的动态响应比较理想,为系统的进一步实验研究提供了理论依据和准备,提高了在设计和分析系统时的效率.     

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.     

大型高速电液伺服系统设计及控制策略研究

本文以有杆泵动态测试装置液压伺服机为例,介绍了大型高速电液伺服系统的液压系统及计算机控制系统的设计过程。提出了一种适用于大型液压伺服系统的液压驱动缸与负载并列排布方案,有效地减小了系统的尺寸。研究了迭代自学习控制策略在大型高速电液伺服系统中的应用,并给出了实际控制结果,证实了迭代自学习控制算法可以有效地提高大型高速电液伺服系统的控制精度和动态响应。     

基于SimHydraulics的阀控对称液压缸仿真

针对一个阀控对称缸的液压伺服系统,进行了基于SimHydraulics不同控制策略的实物仿真,研究其在不同的控制策略下的动态响应性。通过Simulink数学建模验证基于SimHydraulics的物理建模的可行性,并对仿真结果进行了分析。总结了应用SimHydraulics液压元件库仿真与不同控制策略联合的方法,此方法使得液压伺服系统的设计、控制策略设计可以同时进行,提高了液压系统设计的快速性和控制的稳定性。     

基于PWM的开关阀控电液位置伺服系统负载特性仿真研究

针对开关阀控电液位置伺服系统在负载条件下上行和下行运动特性不一致,对液压回路中平衡阀模块加以改进,使得平衡阀两端压差不受负载变化影响,从而使液压缸上下行运动特性保持一致。通过分别研究空载和加载条件下系统静、动态性能,对系统进行AMESim仿真分析和优化,以提升系统运动过程平稳性。研究结果表明,结构优化后的系统动态响应速度快、跟随响应误差小、控制精度高,且加载后液压缸运动特性仍能保持一致,有效地提高了系统性能,为下一步系统样机研制奠定基础。     

数控工作平台的建模与仿真技术研究

为了在摩擦条件下获得数控机床系统的动态性能指标，文章利用系统建模与仿真的方法对数控机床的X—Y工作平台进行研究，建立了数控机床伺服系统动态性能的仿真模型，分析了伺服系统动态特性，应用ADAMS和Matlab／Simulink软件实现对整个系统的动态性能仿真，由伺服系统的Bode图和阶跃响应可以求出伺服系统的各项性能指标，具有很好的动态响应特性，可迅速地为数控机床伺服系统的调试提供可靠依据。     

正弦曲线运动轨迹误差与伺服系统动态特性关系的研究

首先通过两轴伺服系统动态数学模型求取以正弦信号为输入的输出响应,然后定义此正弦曲线的运动误差,得到了误差模型,并且进行了仿真,最后就伺服系统动态特性与运动误差的关系进行了讨论。     

提高液压伺服系统中油液清洁度的重要性

提高液压伺服系统中油液清洁度的重要性冯李合在当今激烈竞争的经济环境中，许多生产厂家为了提高其设备性能和产品质量，越来越多地使用了动态响应快、控制精度高的液压伺服系统。液压伺服系统的核心元件是伺服阀，在系统中作为能量转换和功率放大元件，直接影响伺服系统...     

基于Matlab的液压伺服系统二次型最优控制器设计

分析泵控液压马达传递函数,给出液压伺服系统通用数学模型;运用二次型最优控制理论,将最优控制的性能泛函与液压伺服系统的动态误差指标相结合,在matlab环境下编程仿真求解最优意义下的控制器。对系统响应曲线及频谱图进行分析,提出了最佳加权矩阵的一般形式,并指出了提高系统频宽的途径,为电液伺服系统提供了一种有效的优化设计方法。     

液压机直驱式电液伺服系统研究及仿真

对直驱式电液伺服系统在液压机上的应用进行了研究,提出了一种新型液压机直驱式电液伺服系统,该系统采用密闭压力油罐对系统进行无动力补油.建立了直驱式电液伺服系统数学模型,对系统的稳定性、动态响应特性进行了仿真研究.结果表明,系统具有较好的稳定性,但动态响应存在一定的误差.     

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。     

电液马达伺服系统积分鲁棒自适应高精度位置控制

电液马达伺服系统中存在各种类型的扰动,包括参数不确定性和不确定非线性,制约着其高精度位置控制。针对电液马达伺服系统高精度位置跟踪控制,考虑系统的黏性摩擦特性以及外干扰等建模不确定性,提出了一种基于鲁棒自适应的电液马达伺服系统高精度位置控制策略。所提出的全状态控制器通过自适应对模型不确定性进行估计及前馈补偿,提高了系统的低速伺服性能;通过自适应对未建模干扰等不确定性的上界进行估计并前馈补偿,提高了系统对外干扰的鲁棒性。所设计的闭环控制器还能保证系统获得渐近跟踪性能,对比仿真验证了其可行性。     

电液位置伺服系统自适应反演滑模控制

在六自由度并联运动平台运动控制中，可转化为对各个支链的运动控制，每条支链采用电液伺服运动系统。针对并联运动平台支链位置控制中存在的抗干扰和控制精度问题，提出了一种基于自适应反演滑模控制算法。该算法利用自适应控制策略，以此对系统的建模误差和外加干扰等不确定性进行估计，再结合反演滑模控制算法设计平台支链位置控制器，解决并联运动平台位置精确控制问题。仿真结果和试验表明，该控制策略能够很好的实现支链电液伺服运动快速、稳定、高精度位置控制，并对系统的外加干扰具有很强的鲁棒性和自适应性。     

广义脉码调制液压伺服控制的研究

提出了广义脉码调制液压伺服控制,研究了用开关阀代替比例阀或伺服阀实现液压伺服控制的理论和方法。分析了开关阀控非对称液压缸伺服系统的动静态特性。为减少力负载对液压位置伺服控制精度的影响,设计了负载观测器;利用观测出来的等效负载进行反馈控制,抑制力负载干扰的影响,提高液压位置伺服控制的精度。     

Stewart平台的综合谐振频率研究

载人的大惯量Stewart平台,多采用液压伺服系统驱动,其必然存在液压-机械综合谐振问题。这是由于油液的可压缩性、传动铰链的弹性及负载惯性等引起的。本文首先根据力-变形关系推导出Stewart平台的刚度矩阵,然后分别根据铰链和液压缸各自组成构件的串并联关系,推导出三维万向铰链和液压弹簧刚度的数学模型。进而建立了液压Stewart平台的无阻尼动力学方程,并据此研究了系统的综合谐振频率。理论计算与实验结果表明,平台的位姿、油液与铰链的刚度等因素决定了系统的综合谐振频率。     

New method to improve dynamic stiffness of electro-hydraulic servo systems

Most current researches working on improving stiffness focus on the application of control theories.But controller in closed-loop hydraulic control system takes effect only after the controlled position is deviated,so the control action is lagged.Thus dynamic performance against force disturbance and dynamic load stiffness can’t be improved evidently by advanced control algorithms.In this paper,the elementary principle of maintaining piston position unchanged under sudden external force load change by charging additional oil is analyzed.On this basis,the conception of raising dynamic stiffness of electro hydraulic position servo system by flow feedforward compensation is put forward.And a scheme using double servo valves to realize flow feedforward compensation is presented,in which another fast response servo valve is added to the regular electro hydraulic servo system and specially utilized to compensate the compressed oil volume caused by load impact in time.The two valves are arranged in parallel to control the cylinder jointly.Furthermore,the model of flow compensation is derived,by which the product of the amplitude and width of the valve’s pulse command signal can be calculated.And determination rules of the amplitude and width of pulse signal are concluded by analysis and simulations.Using the proposed scheme,simulations and experiments at different positions with different force changes are conducted.The simulation and experimental results show that the system dynamic performance against load force impact is largely improved with decreased maximal dynamic position deviation and shortened settling time.That is,system dynamic load stiffness is evidently raised.This paper proposes a new method which can effectively improve the dynamic stiffness of electro-hydraulic servo systems.     

动基座光电稳定平台伺服系统中加速度反馈的实现

在动基座光电稳定平台伺服系统中引入了加速度反馈闭环以提高其动态性能。考虑准确建立动基座光电稳定平台控制对象模型难度很大,该加速度反馈闭环没有基于控制对象模型,而是通过直接测量角加速度信号来实现。仿真、分析结果表明,加速度反馈闭环的引入有效提高了伺服系统动态力矩刚度,并改善了伺服系统起动、制动性能。引入加速度反馈闭环后,动基座光电稳定平台伺服系统对摩擦力矩抑制能力明显提高;对周期性扰动抑制能力提高了9.3dB;对速度阶跃响应超调量降低了4.9%,同时过渡过程也有极大的改善。该伺服系统不仅结构简单,鲁棒性强,且有较好的通用性。     

飞行模拟器六自由度运动系统负载交联耦合的研究

以所研制的飞行模拟器液压六自由度运动系统试验样机为研究对象 ,通过建立运动系统的多通道数学模型 ,对并联六自由度运动系统的耦合特性作了定性分析 ,探讨了该类控制系统的特点和适用的控制策略 ,并在试验样机上作了实验研究 ,从理论和实践上对并联六自由度运动系统的负载交联耦合特性作了深入的研究。     

电液伺服闭式泵控系统位置前馈补偿控制研究

以电液伺服闭式泵控系统为研究对象,提高其位置控制精度及响应速度为目标,提出电液伺服闭式泵控系统位置前馈补偿控制算法。首先,对电液伺服闭式泵控系统数学模型进行推导,得出位置控制系统传递函数;其次,推导位置控制前馈补偿控制器,该控制器可依据系统运动轨迹变化实时补偿定量泵转速,实现系统高精度位置输出;最后,在电液伺服闭式泵控实验平台上,对系统的位置控制性能进行试验研究并给出定量分析。实验结果表明：前馈补偿控制器可大幅提高系统位置控制性能。研究成果将为电液伺服闭式泵控系统高精度位置控制奠定基础,对泵控技术的工程推广具有积极的意义。     

高性能运动控制器的滑模变结构控制

采用经典PID控制算法的传统运动控制器在受到外部扰动或伺服系统结构参数发生变化时会使系统性能受到影响,运动控制器与数控系统之间低速的ISA总线通信也已无法满足控制器进行复杂的位置控制运算需要大量实时数据传输的要求,降低了运动控制器的控制性能。文章提出在运动控制系统中采用滑模控制算法,减少了外部干扰和系统内部参数变化对系统的影响,提高了系统的鲁棒性 此外,设计中采用PCI总线通信,使数据通信能力显著提高。采用该算法可以有效地克服系统结构参数变化和外部干扰对系统动态响应的影响,明显提高系统的响应速度,同时保持原来系统无超调的要求,使系统具有更好的动态性和较高的鲁棒性,提高了运动控制器的控制性能。