挖掘机功率匹配测试系统研究与设计

为了研究液压挖掘机中发动机与液压泵的功率匹配性能,优化其控制策略,在通过对液压挖掘机的功率匹配原理进行分析后,提出了一种基于LabVIEW、移动控制器和USB/CAN设备的可视测试系统方案。该方案采用Cylindro控制器作为数据采集与控制的核心,控制器采集液压系统与发动机的相关信号,并驱动电磁比例阀以及动油门电机实现液压泵与发动机的功率控制;采用CAN通讯的方式进行数据传输,并利用虚拟测试软件LabVIEW进行人机界面的设计,完成测试数据的显示与保存。试验表明:该测试系统能满足要求,且稳定可靠。     

一种升降式扩展方舱液压系统设计

介绍了一种升降式扩展方舱的结构以及其扩展动作的展开过程。通过对执行元件的受力分析，确定了液压系统的压力。针对扩展动作的要求，提出的了液压系统的设计方案，并对该设计方案的控制方法进行了论述。     

机械电子式软启动装置控制系统及软件设计

从分析大型皮带输送机对现代控制系统的要求入手，制定出以可编程控制器为控制核心、微型计算机为上位机，传感器为现场技术参数检测元件、机械电子式软启动装置为实现装置的机电一体化控制方案。在此基础上对该系统进行了软、硬件的设计。     

高精度热压成型机液压伺服系统的设计与控制

热压成型机中液压系统的压力控制精度对产品的成型质量影响巨大。针对某型现有设备的液压系统响应慢、质量不稳定等问题,提出了以伺服电机直驱液压泵以及增设液控充液箱的油路改造方案;为配合实现系统压力控制的精度要求,建立了该液压伺服系统的数学模型,并设计了基于模糊PID的自适应控制器;将系统的数学模型及其控制方法引入MATLAB进行Simulink仿真,结果表明系统具有良好的动态特性;将该方案应用于该型热压成型机的样机实验,结果表明,该液压系统设计方案及其配套的控制策略能大幅提高生产效率和产品的良品率。     

最优整定PID控制在工业液压系统中的应用

针对液压位置控制系统,提出了几种最优整定控制器设计方法,通过对系统的分析,建立了系统的非线性动力学模型。为了克服液压系统的死区问题,提出了一种死区逆的非线性PID控制方案。设计了一种最优PID控制器以满足特定的时域性能要求,提出了一种在系统动力学是时变的情况下也能提供最优PID参数的最优整定PID控制方案。为了在实际中安全地实现最优整定控制,集成了一种控制性能预测策略。     

装载机液压系统清洁度的控制与应用

对装载机液压系统污染物的来源和危害进行了分析,结合液压元件的配合间隙尺寸,确定了清洁度的等级要求并提出了控制和解决液压元件及系统清洁度的方法和措施,为提高液压系统的清洁度提供参考。     

液压比例控制阀性能改进分析与研究

液压比例控制阀作为液压系统的重要组成部分,可对液压系统的流量、压力和方向进行精准控制。传统液压比例控制阀流量控制方式为进液节流和回液节流相结合,该控制方法易在执行元件形成真空,影响系统控制性能。为此提出了液压比例阀的流量改进控制方法,即仅对进液节流或回液节流进行控制。通过仿真对改进方案的可行性进行了仿真论证,仿真结果表明改进的液压比例控制阀具有更好的比例控制性能。     

联合收割机液压系统技术升级对策

给出了一种联合收割机液压系统的升级方法。首先进行了对现有联合收割机液压系统常见故障的分析;其次根据联合收割机预期达到的性能要求进行了升级后整体液压系统方案的设计和相关液压元件的选型;最后对联合收割机液压系统的污染度进行控制,对液压元件的加工清洗方法进行了规范。结果表明:升级后的联合收割机液压系统能够有效地避免原有常见故障的发生并且提升了液压系统在工作状态下的稳定性和可靠性。     

基于AMESim的混合动力汽车DHT换挡执行机构的设计与仿真

DHT换挡执行机构帮助混合动力变速器在不同工况下切换不同模式，以提高车辆的动力性能与能源使用效率。以某混合动力变速器为研究对象，设计了一套电控液压换挡执行机构，描述了该机构在混合动力变速器中的位置与功能；根据液压原理图与控制流程图，详细介绍了系统组成与工作原理，并对液压缸的主要参数进行了设计计算；最后，以AMESim软件为平台，对液压系统进行仿真分析，仿真结果表明该液压系统中各元件可按预期稳定工作，验证了设计的合理性。     

扩孔机液压及电气控制系统

通过对扩孔机控制系统的具体要求,提出了液压、电气控制系统的设计方案,介绍了系统的工作原理及给出了系统的原理图,同时验证了该系统的可行性。该控制系统以比例变量泵和恒压泵为动力元件,以比例减压阀为控制元件,以非对称液压缸为输出元件,实现对液压缸输出压力开环以及流量闭环控制,改善系统的控制性能。     

基于DSP的高速液压控制器研究

针对高速液压伺服系统的特点,介绍一种高性能的液压控制器的设计方法.其中系统硬件主处理芯片采用了高性能的TMS320LF2407 DSP芯片,软件采用了自适应模糊PID控制.在实际应用中,DSP能很好实现实时控制算法,使得伺服控制实现系统的实时控制,满足系统高精度的要求.     

Model-based nonlinear control of hydraulic servo systems: Challenges,developments and perspectives

Hydraulic servo system plays a significant role in industries, and usually acts as a core point in control and power transmission. Although linear theory-based control methods have been well established, advanced controller design methods for hydraulic servo system to achieve high performance is still an unending pursuit along with the development of modern industry. Essential nonlinearity is a unique feature and makes model-based nonlinear control more attractive, due to benefit from prior knowledge of the servo valve controlled hydraulic system. In this paper, a discussion for challenges in model-based nonlinear control, latest developments and brief perspectives of hydraulic servo systems are presented: Modelling uncertainty in hydraulic system is a major challenge, which includes parametric uncertainty and time-varying disturbance; some specific requirements also arise ad hoc difficulties such as nonlinear friction during low velocity tracking, severe disturbance, periodic disturbance, etc.; to handle various challenges, nonlinear solutions including parameter adaptation, nonlinear robust control, state and disturbance observation, backstepping design and so on, are proposed and integrated, theoretical analysis and lots of applications reveal their powerful capability to solve pertinent problems; and at the end, some perspectives and associated research topics (measurement noise, constraints, inner valve dynamics, input nonlinearity, etc.) in nonlinear hydraulic servo control are briefly explored and discussed.     

基于伺服机构模拟装置的仿真模型分析

伺服机构是控制系统中关键的控制执行机构，其组成较为复杂且成本较高，测试试验时流程繁琐，不利于重复测试。提出一种用于仿真的伺服机构模拟装置，主要用于替代价格较为昂贵且工作寿命有限的真实伺服系统，可模拟伺服系统极限工作状态和特性变化范围，重点对实现该模拟装置的仿真模型进行分析论述。伺服机构模拟装置由一台伺服控制器和一套主要以NI公司硬件为基础的PXI总线控制器作为硬件平台，其中， PXI总线控制器用于模拟真实伺服系统其他硬件特性和负载特性。伺服系统的系统仿真模型主要包括控制算法模块、执行机构模块、能源模块、负载模块，其中，控制算法模块运行于伺服控制器中，执行机构模块、能源模块、负载模块运行于PXI总线实时测控系统中。通过开发的模拟装置各部分软件对控制器及其硬件板卡进行各种操作，以满足系统的需求。通过对系统性能测试结果分析，全部数据满足相关技术指标要求，与真实产品测试结果相比相差较小，能够满足使用要求。     

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。     

基于粒子群算法液压伺服系统PID参数的优化

PID控制器在液压伺服系统中得到广泛的应用。为了有效地寻找液压伺服系统的最佳PID控制器参数,提出一种基于粒子群算法的PID参数优化策略。通过建立PSO-PID控制器参数模型,对PID控制器的参数进行实时优化;利用MATLAB对系统进行仿真,结果显示在液压伺服系统的工况相同时．新型控制器能取得满意的控制效果。     

电液伺服系统RBF神经网络滑模控制

针对阀控液压缸位置伺服系统非线性导致模型参数确定困难及干扰问题，在分析三阶位置控制的电液控制系统原理及模型的基础上，引入神经网络的RBF 径向基控制模型和自适应滑模算法，同时考虑了非1负反馈参数，建立了基于RBF 神经网络滑模控制的电液伺服控制系统数学模型。通过选取合适的Lyapunov 函数，分析了系统稳定性，解决了参数未定及挠动情况下的电液伺服系统控制器设计问题。仿真结果证明，所设计的控制器使系统的输出对给定信号的跟踪精度高，响应快，具有较强的鲁棒性。     

含磁滞补偿的电液伺服系统预设性能跟踪控制

针对电液伺服系统普遍存在的参数不确定性、不确定非线性(磁滞、摩擦、外干扰等),提出一种基于自适应鲁棒控制的含磁滞补偿的预设性能跟踪控制策略。以阀控单出杆液压缸位置伺服系统为例,首先建立了含磁滞非线性的系统数学模型,然后通过定义预设性能函数,实现了对跟踪误差收敛速率、最大超调量和稳态精度的预先规划,基于规划后的转换误差设计了自适应鲁棒控制器,并提高了稳态和瞬态跟踪性能。仿真对比结果表明：该控制策略可以减小磁滞对系统跟踪精度的影响,提高跟踪误差的收敛速度,减小最大超调量,最终实现优良的跟踪性能。     

Adaptive backstepping slide mode control of pneumatic position servo system

With the price decreasing of the pneumatic proportional valve and the high performance micro controller, the simple structure and high tracking performance pneumatic servo system demonstrates more application potential in many fields. However, most existing control methods with high tracking performance need to know the model information and to use pressure sensor. This limits the application of the pneumatic servo system. An adaptive backstepping slide mode control method is proposed for pneumatic position servo system. The proposed method designs adaptive slide mode controller using backstepping design technique. The controller parameter adaptive law is derived from Lyapunov analysis to guarantee the stability of the system. A theorem is testified to show that the state of closed-loop system is uniformly bounded, and the closed-loop system is stable. The advantages of the proposed method include that system dynamic model parameters are not required for the controller design, uncertain parameters bounds are not need, and the bulk and expensive pressure sensor is not needed as well. Experimental results show that the designed controller can achieve better tracking performance, as compared with some existing methods.     

基于定量反馈理论的液压机器人单关节鲁棒控制器

液压机器人单关节性能直接影响机器人整体控制性能,液压系统参数的不确定性和时变性降低了机器人单关节控制精度和响应速度,因此要求机器人单关节控制器具有鲁棒性。建立了伺服阀控制摆动液压缸数学模型,分析了系统参数的不确定性,应用定量反馈理论 (QFT)设计了单关节鲁棒控制器。仿真表明,该控制器对斜坡干扰和正弦干扰都具有较强的鲁棒性,实验验证了控制算法的正确性。     

水下滑翔机深度模拟装置仿真及实验研究#br#

深度模拟装置是水下滑翔机半实物仿真的重要组成部分。针对水下滑翔机深度模拟的需求,设计了一种采用电液压力伺服控制系统的深度模拟装置,以此为研究对象,建立数学模型并基于PID控制策略完成仿真分析,仿真结果表明,设计的系统在理论上能够满足模拟装置的要求。以此为基础搭建试验平台,并进行实验研究,实验结果表明,深度模拟装置可以实现准确的压力控制,从而在实验室条件下为水下滑翔机提供精确的深度变化环境,同时也验证了所构建数学模型及控制器设计的正确性。