电液伺服静动复合加载系统设计及控制优化

针对电液伺服静动复合加载机构静载和动载独立加载的特点,简化电液伺服静动复合加载系统为一输入一输出的五阶系统,建立了系统的数学模型。基于经典控制理论确定系统参数,并采用线性二次型最优控制理论以输出值精确跟综理想输入信号为性能指标,对系统的控制方法进行优化,获得最优状态调节器和前馈控制器。通过MATLAB/SIMULINK仿真及试验分别对最优控制理论应用前后系统的闭环频率特性及对正弦波和矩形波的跟踪能力进行对比分析,结果表明,应用最优控制理论的系统频宽更高,对动态信号的跟踪能力更好,控制精度提高明显。     

电液伺服加载系统四连杆机构控制器设计

该文针对飞机起落架电液伺服加载过程中非线性传动机构的动态特性进行分析。确认在动态加载过程中因四连杆机构的非线性特性造成的系统动态跟踪效果不佳的具体原因,基于逆系统的思路找到了一种非线性数学模型与PID控制器结合的控制方法。采用模型预测的方法对系统进行误差补偿。使用简化了的电液伺服作动系统数学模型与该控制方法进行MATLAB/simulink仿真。使用此方法大大提高了起落架加载系统的动态跟踪性能。     

基于AMESim的电液比例转速同步系统的优化设计

针对电液比例转速同步系统进行研究,应用高级建模仿真软件AMESim对系统物理模型进行搭建,并对系统动态特性进行了仿真及分析。为了改进系统的响应时间、稳态精度、稳定性及同步性,由控制策略出发,使用遗传算法对调控液压马达转速精度的PID控制器参数进行优化。仿真结果表明,优化后的参数改善了系统性能,取得了较好的效果,从而为今后的机电液一体化系统的优化设计提供了技术上的支持。     

弹性缓冲结构在被动式液压加载系统研制中的应用研究

提出在被动式电液伺服加载系统的设计中应用弹性缓冲结构来减缓加载过程中因对象运动而产生的多余力矩对系统性能的影响。讨论了弹性缓冲结构的引入方式、分析了弹性缓冲的作用 ,并对采用弹性缓冲结构的被动式电液伺服加载系统进行了数字仿真和实验研究。结果表明在被动式电液伺服加载系统中采用弹性缓冲结构可以达到有效抑制多余力矩、提高系统性能的作用。     

绞车电液伺服速度控制系统的研究

以液压绞车为例,介绍了电液伺服速度控制系统的组成。通过建立控制系统的数学模型,分析了电液伺服速度控制系统各部件结构参数对动态特性的影响,提出了改善电液伺服速度控制系统动态品质办法,通过在Matlabsimulink模型中加入PI控制器对系统进行仿真,获得了控制系统的稳定性和动态特性。     

万有引力算法优化电液力伺服控制系统的研究

提出在航空关节轴承性能评价试验机加载控制系统中,应用万有引力算法(GSA)对电液力PID控制参数的优化方法。系统优化后,阶跃加载的响应速度和动态载荷谱加载的控制性能得到了综合提升,解决了电液力伺服控制系统粒子群算法(PSO) 在载荷谱加载条件下动态控制精度较低的问题。仿真与实验结果表明:万有引力算法在电液力伺服系统参数优化方面具有更好的收敛速度和寻优精度,与PSO算法优化的结果相对比,系统的控制性能有显著提高。该算法对电液力伺服控制系统具有一定的通用性。     

基于自适应反步滑模与死区逆补偿的闭式泵控系统位置输出控制策略

为了解决电液伺服闭式泵控系统位置控制过程中系统参数不确定性和系统死区问题，提出了一种自适应反步滑模控制与死区逆补偿控制相结合的串联控制策略。首先，阐述了电液伺服闭式泵控系统的原理，在此基础上构建了电液伺服闭式泵控系统的数学模型和仿真模型；其次，基于自适应反步控制与滑模控制消除了系统非匹配不确定性及避免参数嵌套，设计了自适应反步滑模控制器；接着，利用平滑连续指标函数构造了光滑死区逆函数，设计了死区逆补偿控制器，并将两者组成串联控制器；最后，利用MATLAB/Simulink软件构建了系统仿真模型，并进行了相应的分析。研究结果表明：采用串联控制器的系统位移跟随精度可以达到±0.6μm,稳态精度则可以达到±0.3μm,系统在0.6 s左右时到达稳态；同时，参数自适应律在系统位置控制过程中可对系统不确定性参数进行实时调整，提高系统稳态控制精度；仿真结果验证了所提串联控制策略的有效性。     

电液伺服加载控制器的设计

该文介绍了一种以TMS320F28335为核心的通用电液伺服加载控制器的设计.文中给出了实现电液伺服控制器的原理方案,并详细进行了相关功能模块电路的设计,同时软件实现了相关的功能,试验结果表明了本控制器满足电液伺服加载的性能指标及功能要求,该控制器已成功地在多种型号的飞机液压作动筒加载测试系统中使用.     

基于改进遗传算法的伺服系统自抗扰控制研究

针对传统PID控制不能满足数控进给伺服系统对控制性能的要求,提出将自抗扰控制器引入伺服进给系统的设计方法,采用改进遗传算法对自抗扰控制器参数进行整定优化。仿真结果表明采用改进遗传算法优化的伺服进给系统自抗扰控制器具有良好的控制性能和鲁棒性,所提出的数控伺服系统自抗扰设计方法有效可行。     

电液伺服加载试验系统仿真研究

介绍电液伺服加载试验系统的的工作原理,利用功率键合图建立系统的阀控非对称作动器及负载数学模型,并采用AMESim软件对系统进行了仿真研究,经试验验证比照,证明所建立模型的正确性。针对加载系统位控-力控模式切换环节,设计位控-力控并联控制器,使用AMESim和MATLAB软件建立联合仿真模型,仿真分析证明通过采用控制电流平滑切换模块可以有效抑制切换过程的冲击现象,避免过试验情况的发生,提高了加载系统的安全性。     

起落架电液伺服加载控制系统设计与研究

本文介绍起落架电液伺服加载系统的结构,建立数学模型,分析了多余力产生的机理,并采用结构不变性原理设计控制器来进行消扰.仿真实验结果表明,系统能有效的克服加载过程中的多余力,达到良好的加载效果.     

异步电机矢量控制系统设计

基于异步电机的矢量控制理论,用MATLAB/SIMULINK构造出仿真模型。电机控制中控制器的PID参数对系统的精确度至关重要。文章以速度误差积分型为目标函数,采用惩罚机制,利用遗传算法对异步电机速度控制器的参数进行优化、仿真。实验结果表明,用遗传算法优化的参数,可以提高系统的控制精度、动态性能。     

基于QFT的电液力伺服系统的鲁棒控制

采用QFT方法，对电液伺服加载系统进行了鲁棒控制器设计。结果表明，控制器能够有效地抑制参数扰动，如弹性负载刚度变化、有效体积弹性模数变化等。控制器结构简单，工程上易于实现，有较高的实用价值。     

夹具实验台液压系统的仿真与优化

通过对夹具实验台液压系统的改进,应用AMESim软件对改进后的系统进行仿真,分析了PID控制器参数对系统动态特性的影响。从控制的角度出发,应用遗传算法对PID控制器参数进行优化整定,改善了系统的动态性能,增强了系统的稳定性和快速性。     

电液数字伺服双缸系统PSO-PID同步控制

将粒子群算法与传统的PID控制器相结合,并采用平方误差矩积分函数作为适应度判据,构成了PSO-PID控制器。以电液数字伺服双缸系统的PID参数优化为例,使用粒子群优化算法对PID参数进行优化。仿真结果显示:PSO算法使得PID控制参数调整速度较传统方法快,产生超调量较小,该方法的调节效果较好。     

基于定量反馈的电液伺服同步加载系统的鲁棒控制

首先分析了加载系统,建立了单通道伺服加载系统数学模型,然后分析和总结了定量反馈理论的基本原理和设计过程,并在此基础上采用QFT设计了加载系统的反馈控制器和前置滤波器,构建了的控制系统的Simulink模型。仿真结果表明,采用基于定量反馈理论的电液伺服同步加载系统的不确定控制系统在上边界和下边界之间,达到设计要求,这证明了系统的鲁棒性。此外,与PID控制的对比表明QFT鲁棒控制器优良的控制性能。     

液压绞车电液比例伺服控制系统仿真研究

分析了电液比例伺服阀的特点及电液比例伺服阀控变量泵容积调速系统的工作原理。利用AMESim软件,建立了液压绞车电液比例伺服控制调速系统的仿真模型。利用该模型对系统的性能进行了仿真研究,表明该调速系统具有很好的速度跟踪特性,较高的速度控制精度以及较好的系统工作稳定性。     

三类伺服阀控制电液负载模拟器的研究

建立了三类伺服阀(流量伺服阀、压力伺服阀、流量-压力伺服阀)控制的电液负载模拟器数学模型,分析了它们加载和克服多余力矩的机理,并进行了仿真和实验研究,为设计和选用被动式电液伺服加载系统中的伺服阀,更好地克服多余力矩以提高系统性能提供了依据。     

最小二乘法在电液伺服系统中的应用

基于电液伺服系统的非线性和不确定特性，该文提出了用最小二乘算法对伺服系统的参数进行辩识的方法。从而使其控制器参数的调整是基于被控系统的参数辩识结果，而不再过多的依赖系统的先验知识。因此非线性和不确定因素对系统的影响将大大减小，从而进一步提高电液伺服控制系统的控制精度。     

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。