压力伺服控制脉冲试验技术

液压脉冲试验技术是一种液压疲劳循环试验技术。它用于液压系统中各类元件的新产品研制及定型试验。本文介绍压力脉冲试验机,特别是介绍新型脉冲试验机——电液压力伺服控制脉冲试验机的原理、结构及特点。     

基于模式识别的脉冲压力自适应控制

脉冲滴丸机压力控制系统是具有非线性、参数时变性和耦合性特征的复杂系统,系统响应要求快速、准确、鲁棒性强,但传统的控制方法如常规的固定参数的PID控制器很难使系统同时达到这种最优控制。因此,提出了将自适应控制、模式识别和PID控制相结合的思想,设计了一种基于模式识别的脉冲压力自适应控制策略,通过在线辩识系统的动态输出,根据系统响应所处的状态,采取相应的控制算法,使系统得到了较好的控制。MATLAB仿真和现场实验结果均表明该方法具有较高的动态性能和控制精度,以及较强的鲁棒性。该控制系统已成功投入现场运行。     

脉冲压力千分尺

柱塞式喷油泵是利用柱塞在柱塞套内往复迁动吸入燃油,并强制将燃油增压经喷油器喷入气缸,要求油泵产生很高的喷油压力,而这一压力是由柱塞运动及柱塞偶件的精密配合来实现的。柱塞往复运动产生的压力是脉冲式的,当燃油被柱塞压缩时,燃油压力逐渐升高,一直达到峰值。而燃油喷射     

基于ATmega16实现手摇脉冲发生器输出脉冲控制

针对数控系统手摇脉冲发生器模块的脉冲漏计、电动机脉冲输出滞后或因脉冲输出不连续导致电动机振动等现象,基于ATmega16单片机设计了手摇脉冲发生器控制模块,采用"预测脉冲发生周期"和"随动检测"、"补偿输出控制"的软件实现方法,实现了数控系统在手轮高倍率选择状态下的稳定输出控制。     

高精度压力伺服控制系统研究

采用流量伺服阀构造压力伺服控制系统，实现了气体压力的高精度高响应伺服控制，所得结果已满足某开口装备半实物仿真要求。     

基于重复控制的冷却器脉冲疲劳试验压力控制

采用重复控制理论设计了冷却器脉冲疲劳试验台脉冲压力控制系统,利用Matlab/simulink对其控制性能进行了仿真和分析.结果表明,重复控制提高了系统的压力跟踪精度和适应性,该系统对多种波形具有较好的自适应能力,对不确定参数和干扰具有较强的鲁棒性.     

基于单点脉冲宽度法的转子轴向位移径向测量

针对当前转子轴向位移径向测量方法中存在改变轴系结构、传感器安装调试复杂等问题,提出了一种基于单点脉冲宽度变化的转子轴向位移径向测量方法.该方法利用光学色标传感器实时监测粘贴在轴系表面的三角形条码得到轴向位移前后脉冲宽度变化,并结合条码几何尺寸及转子运行参数计算获得转子轴向位移.首先,推导了脉冲宽度法轴向位移测试的基本原...     

基于AT89S52实现手摇脉冲发生器脉冲输出控制

针对数控系统手摇脉冲发生器模块硬件结构复杂及脉冲漏计、电机脉冲输出滞后等现象,采用单CPU完成对手轮输入信号采集并输出脉冲控制电机,提出了在"最短脉冲周期"内输出控制电机的软件设计方法,实现了数控系统在手轮高倍率选择状态下的稳定输出控制。     

电致伸缩微位移装置的高精度控制方法研究

针对电致伸缩微位移高精度控制的需求，研究了基于非线性迟滞模型的前馈补偿与反馈技术相结合的控制方法，对电致伸缩微位移装置进行控制，取得良好的控制效果。将其应用于柔性工作台控制系统中，系统在跟踪正弦曲线时，跟踪误差小于5nm。     

超声电机速度与位置的高精度控制

由于超声电机压电材料、摩擦材料、接触界面的非线性,速度平稳性和位置控制精度不高,这在一定程度上制约了它在高端精密装备中的应用。本文介绍了一种实现超声电机速度、位置高精度控制的方法。从连续运动与步进运动两个维度分析了超声电机的速度调控机理,阐明了速度波动的误差来源,建立了以幅值、频率为输入量,融合稳态环节与动态环节的速度模型。为了准确预测步进位移量,建立并辨识了启动-关断两段式二阶速度模型;接着采用双环复合控制算法实现了高平稳性速度控制,并通过驱动参数优化实现了电机的高分辨率位置控制。最后,运用分段逼近策略实现了高精度定位。实验结果表明,在速度控制方面,采用双环复合方法控制的速度平稳性为0.44%,相比单速度环的控制效果提升了一倍;在位置控制方面,超声电机的开环位置分辨率达到了0.375μrad,定位精度达到了1.7μrad。本文提出的控制方法综合了不同参数及不同环路的调控特点,有效提高了超声电机的速度与位置控制精度,为超声电机在精密装备中的拓展应用奠定了基础。     

基因测序仪运动平台的高精度定位控制

为了实现对基因测序仪运动平台的高精度定位控制,建立了基因测序仪运动平台控制系统。对该系统所采用的数学建模、模型辨识、控制器设计、输入整形等方法进行研究。根据运动平台动力学方程和永磁同步直线电机电压-推力关系构建了运动平台数学模型,利用频域扫描法在实物实验的基础上辨识出运动平台的模型参数。最后,基于运动平台模型设计了双闭环控制器和前馈控制器组成的复合控制器来保证运动平台的稳定性和高精度,同时根据整个系统的主导极点设计了输入整形器以抑制运动平台的残余振荡。实验结果表明:加入了输入整形的复合控制器将运动平台的稳态重复定位精度从±1.47μm提高到±0.354μm。较传统复合控制器,本文提出的方法能使基因测序仪运动平台更快进入可用重复定位精度范围,并基本满足基因测序仪采集图像时所需的稳定性强、精度高等要求。     

电磁力平衡传感器控温方法再修改稿

电磁力平衡传感器因温度变化引起的示值漂移误差达-40.3 mg∕℃,远不能满足分辨力为0.1 mg及以上的电子分析天平计量性能要求。详细分析了温度对脉冲电流工作模式下电磁力平衡传感器输出误差的影响,根据传感器结构特征及散热方式,设计了一个PT1000高精度温度检测模块,利用等幅正、负脉冲且脉宽可调时动圈发热改变但平衡状态不变的特点,提出一种基于脉宽调制器（PWM）镜像脉冲的电磁力平衡传感器温度控制方法。该方法消除了因不同质量物体加载动圈发热不恒定引起的传感器输出误差,根据外界环境温度引起的传感器温度变化量,同步进地调节镜像脉冲的2个死区时间,实时改变动圈发热功率,维持传感器温度稳定。实验研究表明,采用上述研究方法后,电磁力平衡传感器漂移减小至3.1×10-6 g∕℃,有效降低了天平温度漂移补偿算法的难度。     

Non-contact position control via fluid shear force

Non-contact position control of components is beneficial to avoid wear, damage, and nonlinearities associated with friction. Air bearings, in particular, offer non-contact, high stiffness guidance, but no means of controlling the position of the supported component. In this work, we investigate the use of shear force resulting from the air bearing fluid flow as a means of actuation. Shear force actuation is tested in an air bearing slumping system, where a flat, horizontally placed glass substrate is supported on both sides by top and bottom air bearings. We investigate the use of two methods of substrate position sensing: a fiber-optic sensor and a machine vision sensor. We show that the glass substrate position can be successfully controlled by using fluid shear force. The magnitude of the fluid shear force is measured. System identification is performed, and the results are shown to agree with a second-order model.     

Simultaneous control of robot manipulator impedance and generalized force and position

Certain industrial tasks require forces to be applied to objects during task execution. Of these tasks, a subset of them may be completed successfully with only crude control over contact force. A open-loop method of force control is proposed for these applications. This method utilizes the impedance control of Hogan to achieve open-loop control over generalized contact forces and position. The net result is simultaneous control of manipulator mechanical impedance and the generalized position and the force of the robot. An algorithm is proposed which determines the manipulator generalized position inputs, the only signal available to an impedance controller, in order to generate prescribed generalized forces while in contact with fixed objects. A new approach to the establishment of the stability of impedance controls during object contact is given, utilizing the theory of singularly perturbed dynamic systems. Experimental results on a two degree-of-freedom robot confirms the validity of the approach proposed here to control contact forces in an open-loop manner.     

Predictive position and force control for shape memory alloy cylinders

In this paper, a linear lightweight electric cylinder constructed using shape memory alloy (SMA) is proposed. Spring SMA is used as the actuator to control the position and force of the cylinder rod. The model predictive control algorithm is investigated to compensate SMA hysteresis phenomenon and control the cylinder. In the predictive algorithm, the future output of the cylinder is computed based on the cylinder model, and the control signal is computed to minimize the error and power criterion. The cylinder model parameters are estimated by an online identification algorithm. Experimental results show that the SMA cylinder is able to precisely control position and force by using the predictive control strategy though the hysteresis effect existing in the actuator. The performance of the proposed controller is compared with that of a conventional PID controller.     

500 KN恒力压力机电液伺服控制系统设计

恒力压力机是具有试验机性能的生产设备,其传动全部采用液压传动,双泵液压源,大泵实现快速,小泵慢速.利用伺服比例阀实现了慢速调节中加栽力、位移或其速率的恒定.控制系统以小型PLC和触摸屏为控制核心,自编的PID程序充分发挥了伺服比例阀和PLC性能,控制系统达到了设计要求.     

一种数控力/位置控制半实物仿真系统的构建

针对数控系统的力位置控制实现难度大、参数调整复杂的问题,研究了一种基于Quanser Q8卡和Si mulink的半实物仿真系统。以X-Y-Z三轴运动平台为对象,对该系统中软硬件的具体构成进行了设计。通过以Z轴的恒接触力控制为目标,在Si mulink软件中设计了含有位置环和力环的控制器,给出了实际仿真曲线。结果表明,该系统控制器设计合理,参数调整简单,控制效果观察直观。     

Adaptive force/position control of robot manipulators with bounded inputs

Journal of Mechanical Science and Technology - In various automated industrial, medical, or service applications using robotic systems it is required to regulate both robot movement and contact...     

Simultaneous trajectory tracking control of position and force with pneumatic cylinder driving apparatus

In this study, a position and force simultaneous trajectory tracking control algorithm is proposed for a driving apparatus that consists of two pneumatic cylinders connected in series. The controller applied to the driving apparatus is composed of a non-interaction controller to compensate for interaction between cylinders and a disturbance observer aimed to reduce the effect of model discrepancy that cannot be compensated by the non-interaction controller. The effectiveness of the proposed control algorithm is proved by experimental results.