液压支架试验台远程多缸同步控制系统设计

为解决30 000kN液压支架试验台活动平台及垂直外加载平台远程四缸同步控制技术难题,设计了基于PXI平台和LabVIEW RT的液压支架试验台远程多缸同步控制系统。采用高频电液比例方向阀作为调高油缸液压系统的执行元件,高精度位移传感器作为实时闭环系统的反馈元件,通过在嵌入式实时控制器中运行模糊PID控制算法,实时调整比例方向阀开口度,从而实现调高油缸的同步。实际应用表明,在液压支架试验台活动平台调高过程中,该系统的四缸最大同步误差为0.91 mm,四缸最小同步误差为0.63mm。     

基于MSC Easy5液压自动调平方舱振动仿真分析

某型号雷达液压自动调平系统调试过程中,调平油缸活塞杆回缩时,方舱高度下降,常常会产生剧烈振动,导致调平时间延长. 利用MSC.Software公司的MSC Easy5软件对此进行仿真,结果表明活塞杆回缩过程中,活塞杆位移突变从而引起振动. 对液压系统压力,流量和活塞位移等参数综合分析表明为了改善调平系统的性能,在自动调平过程中,可以改变活塞杆回缩的控制,采用向高点靠齐外伸活塞杆的策略.     

模糊PID在冷轧机厚度控制系统上的应用

为解决现有轧机液压AGC系统响应慢、精度不高和工作效率低的问题,将现有液压PID控制系统改进成模糊PID自整定控制系统。首先在分析轧制过程中的变形确定轧制阻力,以及控制环节的传递关系的基础上,建立了工作装置和液压控制系统联合仿真模型,并且在轧机厚度控制系统的数学模型基础上进行了参数优化,利用AMESim和Mat]lab/Simulink联合仿真得出了轧件入出口板厚曲线,并对液压缸PID控制系统和模糊PID自整定控制系统进行对比分析。经研究表明:普通PID控制系统无法对出口板厚进行有效实时调整,而模糊PID自整定控制系统除对板厚能实时调整外,其控制精度大大提高,最大板厚误差仅为0.1 mm,改进后的系统响应快,响应时间为0.4 s。     

基于Labview的下肢训练机器人的位置控制实验

本训练机器人的目的是帮助运动员完成专项力量训练。它的驱动装置为带电液伺服阀的液压系统,并通过一四连杆机构把油缸的直线运动转换成摆杆的摆动,训练时运动员把脚踝绑定在摆杆上。通过控制伺服油缸的位移轨迹来控制摆杆的运动,用Labview里的PID控件进行闭环控制,让油缸按照一设定余弦曲线运动,以观察系统的准确性。     

液压舵机伺服系统灰色预测模糊PID控制

研究灰色预测模糊PID控制在液压舵机伺服系统中的应用问题。由于液压舵机伺服系统具有典型非线性和不确定性,传统的PID控制很难满足控制要求。为解决这一问题,提出了灰色预测模糊PID控制方法。在SimuIink中搭建液压舵机伺服系统的模型并进行仿真,灰色预测模糊PID控制无超调,调节时间为0．008s,消除干扰使系统再次达到稳定的时间为0．045s。结果表明：灰色预测模糊PID控制与传统PID控制、模糊PID控制相比,能有效加快系统的控制速度,缩短调节时间,提高控制精度,具有较强的抗干扰能力。     

模糊PID技术在高速液压伺服控制器中的应用研究

针对电液伺服阀的非线性特点,介绍了一种采用模糊PID技术的高性能液压控制器的设计方法。采用高性能的TMS320LF2407DSP芯片作为主处理单元,软件采用了自适应模糊PID控制。通过建立的液压系统数学模型,利用Matalb仿真工具对模糊PID和数字增量式PID在高速液压系统中进行了仿真,结果说明:模糊PID控制器能够满足系统高速度和高精度的要求。     

基于模糊免疫PID的左心室辅助装置控制系统仿真

为了提高左心室辅助装置运行的稳定性,研究了模糊免疫PID控制在左心室辅助装置控制系统中的应用.首先,分析了辅助装置的工作原理及其系统建模;其次,对模糊免疫PID控制算法进行分析;最后,进行了基于模糊免疫PID左心室辅助装置控制的仿真.仿真结果表明,模糊免疫PID控制技术比常规PID控制具有更好的控制稳定性.     

煤矿综采工作面液压支架直线度监测方法的研究

针对煤矿井下综采工作面液压支架直线度较差、调整困难且容易引起设备故障等问题,本文提出了一种双闭环控制的直线度检测方法。该方法采用激光传感器和位移传感器相结合的方式采集液压支架的直线度,当液压支架出现偏斜时,通过模糊PID控制算法感知基准支架和周围支架的相对位置,并自动校正当前运动支架。仿真结果表明,应用模糊PID控制算法后,各推移油缸的直线误差不超过15.6 mm,验证了方案设计的合理性,大大提高了煤矿综采工作面液压支架的支护作业安全性。     

通用测试转台控制系统的设计与研究

设计并研制了一款针对弹舱测试的通用型测试转台,并针对其在测试不同负载过程中所出现的系统振荡、系统响应时间长等问题进行了深入研究。提出了一种模糊自适应PID控制方法,以误差和误差变化率ec作为输入,利用模糊规则在线对PID参数进行修正以满足不同负载下的e和ec对PID参数自整定的需求,从而消除系统振荡并提高系统响应速度。通过进行系统建模及仿真,对比不同负载下的普通PID控制与模糊自适应PID控制的控制效果。由仿真分析可知,相对于普通PID控制,模糊自适应PID控制可以及时识别到负载的变化,从而相应地调节系统的PID参数,使系统保持一定的响应速度。     

基于模糊PID控制的变排量液压马达系统仿真

与定排量液压马达系统相比较,变排量液压马达系统可降低流量消耗、提高总体效率、减小设备尺寸,且具有响应速度快等优点,能满足大功率和大惯量负载使用需求。针对液压伺服系统的非线性和负载参数的时变性等特点,对变排量液压马达控系统制策略进行了研究,通过对其进行AMESim建模仿真,分析了其速度控制和运动位置控制方法。由于常规PID控制器的控制参数在系统动态响应中是固定不变的,液压系统在工作过程中受到负载扰动而使得输出速度波动较大,从而造成不平稳性。故采用模糊自整定PID控制方法,在线实时调整PID控制参数,运用AMESim和Matlab/Simulink软件对该伺服系统进行联合建模仿真。仿真结果表明,与常规PID控制相比较,模糊PID控制在响应速度和平稳性等方面具有显著优势。     

液粘性软启动在节能液压泵站上的应用

由于节能液压泵站的节能效率不高,抗干扰能力差,借助于液粘性软启动的特点,分析液压泵的系统构成,设计PID控制器,加入液粘性软启动装置,利用其在线自整定的功能,对新的控制系统进行建模仿真分析.仿真曲线表明:液粘性软启动装置使系统更快地达到稳定性,并且模糊PID比常规PID软起动控制效果更好,稳定性比较好,取得的控制效果较为理想.     

液压位置伺服系统的模糊PID控制研究

针对液压位置伺服系统中参数时变和非线性等特点,使用模糊PID控制算法实现对PID参数的在线自调整。Matlab仿真表明,与传统PID控制相比,模糊PID控制系统具有超调小、稳态精度高、鲁棒性强等特点。     

基于PLC的过程控制实验装置液位模糊PID控制

对模糊PID控制的结构、模糊PID控制器的设计及模糊PID控制的PLC实现进行了分析,并以PCT-II型过程控制系统实验装置为物理模拟对象,利用S7-300PLC实现了对液位的模糊PID控制。结果表明,用PLC实现的模糊PID控制器简单实用,系统的性能大为改善。     

自适应模糊PID算法在高能激光武器液压管道监控系统中的应用

针对高能激光武器在发射强激光束时在其液压管道中会产生大量的热量,提出了基于自适应模糊PID算法的控制器。该控制器不但可以对单一的控制对象根据模糊经验公式在线修正相应的PID参数,而且还可以有效地应对该液压管道中模型不确定性,时变性,滞后性等特性。系统由工业控制计算机,数据采集仪和各类传感器等构成,将温度作为主控参数,采用自适应模糊PID控制算法实现了对液压管道的温度、流量和压强的实时监控,通过实验取得了良好的控制效果。     

板料拉深成形液压系统模糊控制建模

针对板料拉深成形系统中的变压边力液压控制动态性能和稳态精度较差的难题,建立了一个基于模糊PID自适应调整的液压模糊控制模型,并借助MATLAB仿真得到了控制参数的优化模糊查询表．最后结合实际板料拉深成形系统,选取两种变压边力加载模式进行实时变压边力模糊控制应用效果验证．应用结果表明:采用模糊PID自适应控制方式可大大改善拉深成形液压控制系统的动态响应性能和稳态精度．当压边力输入曲线为4吨的阶跃信号,模糊控制下系统的最大超调量仅为理想设定值的4．25％,大大小于原来无PID控制时的21．24％及常规PID控制下的31．07％,且达到稳定状态的调节高度也大大缩小,仅略为5 mm左右,调节时间略为0．24 s;而当输入为U型变压边力加载曲线时,系统的最大超调量比原来无PID控制时下降了约5％,且达到稳态时的调节高度也缩短了约1 mm左右,使整个拉深变压边力系统的动态性能和稳态精度得到了有效的提高．     

带式输送机液压张紧自适应控制的优化及模拟

为实现带式输送机的安全平稳运行,提高系统控制精度,本文通过分析PID、模糊控制的优势,设计液压张紧自适应模糊PID控制器。仿真研究表明,尽管该系统的超调量高,但工作可靠性高,且对张力冲击具有很好的超调效果。对比分析系统常规和模糊PID控制的特性,模糊自适应PID控制的响应速度快、超调量小,与PID控制相比,该系统控制更为理想,能明显改善张紧系统张力。     

数字液压系统的模糊免疫PID控制研究

针对新型数字液压驱动系统这一类非线性、时变的动力学系统,本文利用模糊算法的强鲁棒性以及根据人类免疫系统而设计的免疫算法优良全局寻优能力,提出了模糊免疫PID控制方法.这种控制方法不需要建立控制对象精确的数学模型,是一种具有鲁棒性强、实时性强的智能控制方法.计算机的仿真实验证明,在模糊免疫PID控制器的控制下,新型数字液压驱动系统具有了高响应速度、无超调和自适应能力强等新特征.     

基于模糊PID控制的液压同步提升系统仿真分析

在LNG储罐穹顶液压整体提升技术中,不仅要保证各个提升吊点的位移精度和负载均衡控制,又要保证系统在提升过程中的平稳性。常规PID控制方式能够实现提升系统的同步控制,但由于控制参数不能根据负载的改变进行实时调整,导致液压整体提升系统在提升过程中会因速度波动而产生提升不平稳性。模糊自适应PID控制器可以实现控制参数的实时改变。运用AMESim和Matlab软件对液压整体提升系统的模糊控制模型进行联合仿真。仿真结果表明,模糊自适应PID控制在实现位移同步控制和负载均衡控制的前提下,能有效改善提升过程的不平稳性。     

模糊自适应PID算法在磁悬浮实时控制系统中的应用研究

针对磁悬浮系统的复杂非线性及模型不确定的特点,采用模糊PID算法对其进行控制,以满足系统对动态性能和静态性能的要求;结合PID实时控制中的经验,建立合理的模糊规则,模糊推理机构根据不同的偏差e、偏差变化率ec对PID参数Kp、Ki和Kd进行自校正;在磁悬浮实验装置中进行实时控制实验,通过与常规PID控制效果的比较来验证模糊PID控制器的性能;在系统输入存在正弦扰动时,模糊PID控制器使系统响应过程中的振荡幅度得到明显减小,干扰对控制效果的影响被减弱;实验证明,模糊PID控制器具有较强的鲁棒性和抗干扰能力,对于磁悬浮这种非线性系统具有良好的控制效果。     

油缸活塞杆的位置测量

测量油缸活塞杆的位置有很多种方法,但都要改变原有油缸的结构,使油缸工艺复杂化,增加了加工难度,不易实施。利用旋转编码器加磁性钢轮来检测油缸活塞杆的位置,可以不改变原有油缸的结构,同样可以检测油缸活塞杆的位置。经过实验,此种方法检测误差小于1mm。采用此种方法可以对一些老产品进行改造,也可以使新产品油缸工艺不必复杂化,因此节省了人力物力。