道路模拟试验台电液伺服系统仿真研究

电液伺服道路模拟试验台是汽车整车和结构件疲劳耐久性开发验证的重要手段之一。综合分析了道路模拟试验台电液位置伺服系统组成和原理,建立了阀控对称液压缸、电液伺服阀和伺服放大器等关键环节及整个系统的数学模型。利用AMESim软件建立了电液位置伺服系统仿真模型,并采用典型信号对系统进行仿真分析,结合美国MTS电液伺服道路模拟试验系统进行仿真验证。在验证后的高精度模型基础上,对电液位置伺服系统的阶跃响应特性、频率响应特性、负载刚度特性及其影响因素进行了详细分析,为电液伺服控制系统开发以及提高系统响应性能提供了参考。     

一种节能非线性电液伺服系统双层模糊控制方法研究

为了降低电液伺服阀控制系统能量损失,设计了双层模糊控制器,并对电液伺服系统能量进行仿真验证。分析了电液伺服阀模型简图,建立了电液伺服阀动力学模型,推导出比例溢流阀的开启压力与泵压的关系方程式。设计变论域双层模糊控制方法,分别对电液伺服系统负载反馈和输出误差反馈进行在线调节,通过MATLAB软件对控制系统节能效果进行仿真验证,并且与传统PID控制方法进行对比和分析。结果表明:采用传统PID控制方法的电液伺服系统输出误差较大、能量损失较多;采用双层模糊控制方法的电液伺服系统输出误差较小、能量损失较少。采用双层模糊控制方法,能够提高非线性电液伺服系统输出精度,从而有效减小了控制系统的能量损失。     

轨道车辆转向架综合参数检测台电液伺服系统动态仿真

针对轨道车辆转向架综合参数检测台定位精度高、响应速度快和实时跟踪的性能要求,建立具有弹性负载的电液伺服系统数学模型。对具有弹性负载的电液伺服系统数学模型中存在的非线性因数进行归一化处理,使其既能体现该电液伺服系统的特性,又方便数学建模。在此电液伺服系统中,以阀控缸对称式液压系统为研究对象,对其进行精确定位和实时跟踪控制。利用Simulink对模型进行动态仿真,结果表明:所建立的数学模型能够高精度地实现电液伺服的控制,满足轨道车辆综合参数检测台实时控制的要求。并详细讨论了影响电液伺服系统动态特性的主要因素。     

基于虚拟轧制的冷带轧机压下电液伺服系统建模与仿真

研究成本小、风险低并能全面揭示冷带轧机轧制过程特性的虚拟轧制技术具有重要的现实意义。压下电液伺服系统是液压AGC系统的重要组成部分,以300 mm冷带轧机为研究对象,分析冷带轧机压下电液伺服系统的数学模型,建立一种三自由度轧机负载的压下电液伺服系统模型,包括轧机液压负载系统模型和动力机构模型。该模型可为虚拟轧机轧制设备级仿真提供压下电液伺服系统的仿真模型,模拟液压AGC系统的动态调节过程,并能为过程控制级提供虚拟的轧制力实测值和缸位移量。仿真结果表明:该模型的阶跃响应曲线与实际响应基本相同,模型精度较高。     

二轴伺服系统轮廓误差的控制研究

传统解决轮廓误差的方法并没有从根源上解决轴间的相互影响而引起的不同步。通过设计双轴的变增益交叉耦合控制器,把变增益交叉藕合控制应用到双轴进给伺服运动控制系统中,利用其在任何路径下都可以改善轮廓误差的优点,提高双轴进给伺服系统间因为各轴动态特性不匹配及负载扰动情况下的轮廓控制精度。搭建X-Y双轴交流伺服系统的试验平台,基于该平台对轮廓误差及算法进行研究,建立数学模型进行仿真分析与实验分析,结果表明该方法能显著提高轮廓精度,可以用于中小型高精度专用机床的开发。     

压力机电液载荷控制的建模与验证

在大吨位材料试验设备中,常常利用电液伺服控制系统对试验材料加载.压力传感器传来的信号值和指定值比较后将其偏差反馈给数字伺服阀,从而实现力闭环控制.电液伺服系统的性能不仅与进入液压缸的液流速度有关,而且与油液压缩性决定的系统刚度密切相关.因此特征参数的清晰化成为解决最优化载荷控制问题的关键.为了辨识该电液伺服系统,输入不同的阶跃信号激发系统的动态响应,通过阶跃大小与载荷响应之间的关系,确定系统模型和关键控制参数.电液伺服系统是一种压力随时间变化的一阶系统,通过对系统的验证,最终获得最佳控制参数,使载荷速率误差从以前的3%下降到0.2%.     

50MN自由锻造水压机电液伺服控制系统负载特性分析

建立了50MN自由锻造水压机电液位置伺服控制系统的数学模型,采用PID控制方法,利用MATLAB仿真软件中SIMULINK工具箱建模并仿真,结果表明外负载的大小不同及变化频率的快慢都直接影响着电液位置伺服系统控制精度和稳定性。     

60MN水压机电液伺服系统自抗扰控制研究

介绍了60 MN水压机电液伺服系统的组成及工作原理,针对电液位置伺服系统负载变化的复杂性,在分析了负载特性的基础上,提出了自抗扰的控制策略以提高电液伺服系统的可控性和鲁棒性,并对自抗扰控制器进行了结构分析与设计。最后采用MATLAB/Simulink建立了水压机电液伺服控制系统整体仿真模型,对不同负载变化频率下的自抗扰控制效果进行了仿真研究,结果表明:与PID控制器相比,自抗扰控制不仅提高了电液位置伺服系统的响应速度,有效地降低了系统的超调量,而且增强了控制系统的鲁棒性。     

直驱式电液伺服系统及其在注塑机上的应用

建立了直驱式电液伺服系统的数学模型，进行了仿真分析和试验研究。结果表明，在频响不高的场合直驱式电液伺服装置完全可替代传统的电液伺服装置。     

基于AMESim与MATLAB的矢量喷管电液伺服系统建模与仿真研究

为了研究矢量喷管电液伺服系统的性能,设计了AMESim/MATLAB联合仿真方案。根据双喷嘴挡板电液伺服阀的工作原理和结构特点,建立了电液伺服阀的物理模型,并在此基础上搭建了喷管电液伺服系统的AMESim仿真模型,设计了PID控制器和模糊PID控制器。结果表明:建立的系统模型能够根据信号进行正确动作,模糊PID控制器在此系统中具有响应速度快和稳态性能好等优点。     

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。     

采用状态观测器改善电液伺服系统的动态特性

本文通过对一最优状态反馈的电液位置伺服系统的数学模型计算分析表明了电液位置伺服系统引入速度反馈、压力反馈后对扩展频宽、增加阻尼是有利的,但系统刚度降低。提出采用负载观测器来提高系统的刚度,经模拟计算机仿真,结果证明能显著提高系统刚度,抑制负载干扰影响。     

基于李雅普诺夫理论的电液伺服系统非线性位置控制研究

电液伺服系统存在高度非线性及参数时变等问题,同时由于其多学科性质导致精确模型的建立比较困难。针对电液伺服系统非线性位置控制问题,采用基于非线性系统的李雅普诺夫理论的控制器实现电液伺服系统的有效控制,并对控制效果进行仿真验证。构造了伺服阀以及液压执行器的动力学方程,建立电液伺服系统简化数学模型。基于非线性系统的李雅普诺夫理论,利用积分反演法设计了电液伺服系统控制器。采用MATLAB软件对电液伺服系统进行仿真,并与传统PID控制器的计算结果进行对比和分析。仿真结果显示:采用所设计的控制器,电液伺服系统对阶跃和正弦信号的跟踪性能较优,所需控制电压减少50%左右,跟踪误差也大大减少。     

伺服比例阀驱动的试验机力控制系统研究

电液伺服系统具有精度高,响应快,功率大的优点,被广泛应用于材料试验机上.但伺服阀的性能受到液压油污染等影响甚大,且价格昂贵.近年来,由于比例阀性能的不断改良,伺服比例阀在各方面的性能已与伺服阀相近.本文作者以伺服比例阀作为材料试验机力控制电液系统的核心元件,在以弹簧作为负载力的情况下对材料试验机进行了试验研究.试验结果表明:该伺服比例阀的性能已与伺服阀相近,可替代电液伺服阀满足材料试验机闭环控制要求.     

基于模糊PID的数控折弯机比例伺服控制系统

折弯产品质量的提高对折弯机加载系统的准确性与快速响应能力提出了更高的要求。基于一款折弯机电液比例伺服控制系统,建立了其非线性数学模型并验证了系统稳定性。为消除系统稳态误差并提高响应速度,提出模糊PID控制策略,整定了PID控制参数,并对其进行了仿真试验,从而减小了系统的稳态误差,提高了其响应速度,并避免了人为调整PID控制参数的随机性,提高了控制系统的工作效率。     

泵阀复合式电液负载模拟器流量压力协调控制

针对地面半实物负载模拟实验存在的被测试舵机运动干扰问题,提出流量压力协调控制电液负载模拟方法,并基于泵阀复合电液负载模拟器的加载给出方案。围绕泵阀复合电液负载模拟器建立系统数学模型;基于对泵阀职能分工的思想,利用反步滑模控制器设计方法,分别为泵控闭式子系统和阀控子系统设计速度伺服和力伺服控制器。通过联合仿真,验证所提出的技术方案和控制策略的可行性及有效性。结果表明：所提流量压力协调控制电液负载模拟方法具有优良的加载性能,且对降低系统功耗有显著效果。     

基于AMESim的电液伺服阀试验和仿真研究

电液伺服阀是液压伺服系统的核心元件,直接影响系统的控制性能.利用AMESim软件对电液伺服阀进行建模仿真,模拟出电液伺服阀的特性.通过对比试验数据和仿真数据,验证了电液伺服阀仿真模型的有效性.     

基于AMESim的直驱式电液伺服舵机控制系统的建模与仿真

舵机控制系统性能的优劣直接影响飞行器的飞行姿态与轨迹控制精度。介绍了一种直驱式电液伺服舵机控制系统的工作原理和结构组成特点,并基于AMESim平台对其进行了建模和仿真分析。为了满足控制系统动态响应及位置误差的要求,提出单一神经元自适应PID控制方法。仿真结果表明:该直驱式电液伺服舵机正反向运动性能稳定、响应速度快,稳态误差较小,能够满足飞行器舵机性能指标要求。     

空间对接动力学半物理仿真系统电液伺服作动器设计与研究

针对空间对接半物理仿真系统电液伺服作动器设计问题进行研究,建立了接触碰撞半物理仿真试验系统.从分析空间对接半物理仿真系统建构问题和对接机构的特性入手,提出了运动模拟器电液伺服作动器的设计要求.通过对电液伺服作动器动力机构数学模型展开分析,提出减小电液伺服作动器动态特性相对负载刚度变化的灵敏度的设计方法,并进行了实验验证.     

电液伺服减振器性能试验台负载特性研究

根据减振器工作原理及其试验规范，在分析试验台负载特性的基础上，建立了减振器性能参数与电液伺服系统特征参数的关系，为电液伺服减振器性能试验台的设计和选型提供依据。