2D 数字伺服阀的动态特性试验研究

首先介绍2D 数字伺服阀的结构及工作原理, 该阀采用闭环控制的步进电机作为电―机械转 换器.然后设计嵌入式2D 数字伺服阀控制器, 为保证步进电机作为电―机械转换器具有较高的响 应速度, 同时又保证其具有较高的定位精度, 提出步进电机采用同步式伺服电机的控制方法, 在其 定子各相通入90°相位差的连续变化的正弦电流, 保证转子的输出角位移可以快速跟踪输入信号 的变化.为了获得2D 数字伺服阀的实际性能, 建立实验平台, 并对阀的性能进行实验研究.实验结 果表明, 采用同步式伺服电机控制算法的步进电机作为电―机械转换器的2D 数字伺服阀具有良 好的动态特性, 在幅值25 %的最大阀开口的正弦输入信号下, 对应-3 dB 的频宽约为130 Hz .     

新型直动式压电电液伺服阀复合控制方法

设计了一种新型直动式压电电液伺服阀。该阀采用压电叠堆执行器作为电-机械转换器,提高了电液伺服阀的性能。并针对压电叠堆执行器固有的迟滞和蠕变非线性使得压电型电液伺服系统的输出精度降低,传统的控制方法难以得到很好的控制效果的问题。提出了基于动态Preisach模型的前馈控制和PID反馈控制的一种复合控制方法。实验结果表明,该方法能有效改善新型直动式压电电液伺服阀的输出精度。     

基于模糊自整定PID的直升机飞行控制律设计

在经典PID控制律基础上,引入模糊控制的概念设计模糊自整定PID控制律改进无人直升机姿态回路控制器,实现了PID控制器的参数在线自整定,并改善了控制器性能.通过Matlab对闭环系统进行算法仿真,表明模糊自整定PID控制器能够发挥优于传统PID控制器的控制性能.最后对所设计的控制器进行半物理仿真验证,通过对比典型输入指令下经典PID和模糊自整定PID两种控制器的控制效果,验证了模糊自整定PID对系统性能的优化.     

基于模糊PID的电液位置伺服控制器设计研究

介绍了电液位置伺服控制系统的组成与工作原理,并建立了系统的数学模型。将模糊控制与PID控制结合在一起,设计了模糊PID控制器,即通过模糊控制器输出对PID参数进行在线调整。利用MATLAB软件进行仿真,比较常规PID控制与模糊PID控制仿真结果,发现模糊PID控制器提高了系统的动态性能和稳态特性。     

模糊PD控制器在电液伺服阀控制系统中的应用

应用模糊控制原理设计先导式电液伺服阀的模糊PD控制器,采用AMESim软件建立伺服阀的仿真模型,采用Simulink软件建立PD控制器和模糊PD控制器的仿真模型,通过AMESim／Simulink联合仿真得到伺服阀在两种控制方式下的阶跃信号响应曲线。仿真结果表明,与常规的PD控制器相比,模糊PD控制器能够提高控制精度,有效改善伺服阀的性能。     

模糊PID算法在定型机温控系统上的应用

针对传统PID算法在定型机热定型过程中易产生较大超调的问题.文中采用在传统PID控制基础上引入模糊控制理论,设计一个模糊PID温度控制器,重点介绍模糊PID算法设计过程.仿真与测试结果表明:模糊PID控制器调节时间短,超调量小于2℃,控制精度在±1℃范围内.     

模糊自整定PID控制器的设计及其应用

以液压伺服控制系统为研究对象,根据模糊控制理论,运用常规PID控制器的设计方法,设计出了模糊自整定PID控制器,实现了PID控制器参数在线自调整．仿真试验表明,该PID控制器与常规PID控制器相比较,提高了控制系统的适应能力和鲁棒性,改善了系统的静、动态性能.     

一种新型的气动伺服阀及其在位置控制系统中的应用

本文介绍一种由永磁极化式力马达作为电-机械转换器的单级气动伺服阀。该阀具有令人满意的静、动态特性,滞回小于0.4％,频宽达134Hz。将该阀用于计算机控制的位置系统,定位精度可达10μm左右,优于被比较的西德生产的阀。     

基于模糊PID控制的摩擦负载系统的研究

提出一种采用电液伺服阀控制的液压摩擦负载系统,此系统利用液压缸作为执行机构时制动盘提供摩擦转矩.为了达到理想的控制效果,设计了模糊PID控制器,通过对电液伺服阀进行调节,来控制液压缸的跟随性能.在两种不同的控制算法下,对QDJ2815起动机进行恒转矩控制试验,得到相应的控制响应曲线,并分析了该闭环控制系统的实现情况,结果表明：模糊PID控制算法比常规PID控制算法具有更小的超调量,整个系统运行稳定可靠.     

基于遗传算法的同步真空开关模糊控制策略优化

针对永磁机构同步真空开关伺服控制性能和操作时间分散性受模糊控制策略影响的问题,采用遗传算法GA对模糊控制器的控制策略进行优化。分析永磁机构真空开关动态特性影响因素和伺服控制原理;采用遗传算法对永磁机构真空开关伺服控制模糊控制策略进行优化;在40.5 k V同步真空开关上对优化后的模糊控制器性能进行仿真和试验测试。测试结果表明,采用遗传算法对控制器模糊控制策略进行优化可以有效提高同步真空开关伺服控制性能,减少合、分闸时间分散性,为同步真空开关长期可靠运行提供保证。     

工业汽轮机调节系统的模糊PID控制器设计

针对汽轮机电、热载荷存在不确定因素,简单的线性和非线性微分方程不能完全代表实际调节系统,许多基于数学模型的常规控制方法受限的问题,开发了一种非线性模糊PID控制器.利用模糊推理的方法实现对PID参数的在线自动整定.仿真结果表明,通过与PID控制和单独的模糊控制相比较,模糊PID控制器明显改善了控制系统的动态性能,对系统参数和外部干扰显示出极高的鲁棒性.     

基于模糊规则切换的转台伺服系统研究

以三轴转台伺服控制系统为研究对象,设计了一种基于模糊规则切换的模糊控制和模糊PID控制相结合的复合控制器.该控制器具有模糊控制超调量小、稳定性和鲁棒性好以及PID控制快速性、精度高的优点;基于模糊规则的切换保证了2种控制方法之间的平滑过渡,避免了阈值切换导致的系统不稳定.仿真结果表明,与传统PID控制相比,该复合控制方法能够有效提高三轴转台伺服控制系统的动态性能和鲁棒稳定性.     

大流量2D伺服阀新型控制器的研究

介绍了一种新型的2D阀的控制器.2D伺服阀采用伺服螺旋机构实现阀芯的角位移转化成阀芯的轴向位移,阀芯的旋转运动由一步进电机来驱动,阀腔内产生的压力差推动阀芯的轴向运动.该控制器以基TMS320F2812DSP芯片的空间电压矢量调制技术为基础,以PWM功率放大电路和A/D采样电路作为基本硬件组成.该控制器的软件部分由C语言编写的控制程序组成.结合给出的系统流程图,搭建实验平台并对该控制器性能进行测试.实验结果表明该控制器具有良好的性能.     

压电阀电-机械转换器结构设计分析

为提高现有喷嘴挡板型电液伺服阀的静、动态性能,采用双压电晶片及铍青铜制作出喷嘴挡板式压电阀的电-机械转换器.针对压电层和金属层的宽度、长度和厚度等结构参数对电-机械转换器静、动态性能的影响进行了理论、仿真及实验研究.结果表明：宽度对静、动态性能没有影响,输出位移同长度的平方成正比.长度增大时,幅频宽和基频减小;金属层厚度或压电层厚度增大时,输出位移减小,幅频宽和基频增大.最后对电-机械转换器的振型进行了仿真分析,结果表明满足设计要求.     

TS-PID算法的直流伺服控制系统

针对传统的PID无法使得直流电机达到精确的控制效果,本文将TS模糊控制方法与PID控制器相结合并将其应用于直流电机的位置伺服控制系统当中.建立了直流电机的模型,根据TS模糊控制规则,在Matlab仿真环境中建立了基于TS-PID算法的直流电机的仿真模型,将控制系统的参数带入仿真模型中并进行实验仿真.通过与传统PID控制算法相比较.仿真实验结果表明:TS-PID控制的直流伺服控制系统在单位阶跃输入下上升时间降低了17.23%,调节时间缩短了29.32%,稳态误差减少了0.12%.系统具有较好的动态性能、较强的抗干扰能力和较快的跟踪速度.     

基于摊铺机滑转率的研究

结合PID控制精度高和模糊控制鲁棒性强的优点,采用了将PID控制算法和模糊控制算法相结合的模糊-PID控制算法.在建立了轮式摊铺机系统模型的基础上,以滑转率为调节对象,设计了以发动机油门为控制对象的模糊PID控制器.并用MATLAB/Simulink软件对其进行了仿真.仿真结果表明模糊PID控制性能优于单一的模糊控制,并能有效的抑制摊铺机的过度滑转,保证了摊铺质量.     

基于双闭环的液压伺服系统控制

为了使液压振动试验台具有良好的运动特性,提出了一种双闭环控制结构．内环采用模拟控制器调节电液伺服阀,外环采用基于DSP的数字控制器用以调节液压伺服作动器．将此控制方案应用于对专用汽车减震器进行性能测试的液压振动试验台的工业现场,其实时监控结果表明:设计的模拟、数字相结合的双闭环控制器的方案正确,参数选择合理,系统的各项性能指标都达到了预期目标．     

RBF神经网络整定的模糊控制在二次调节控制系统中的应用

为了克服实际控制系统中存在的非线性和参数时变性所引起的常规控制器控制性能恶化，提出了一种新的控制方法——基于RBF神经网络整定的模糊控制，并在文中给出了具体算法，该控制方法以无量化解析模糊控制为主体，采用RBF神经网络对控制对象进行辨识，然后利用辨识所得到的Jacobian信息在某一给定的控制性能指标下对控制参数进行在线调整，将其应用于二次调节控制系统，并对系统进行了仿真，系统采用不同控制器的仿真典线表明：基于RBF神经网络整定的模糊控制具有更好的控制性能。     

压电驱动式高频电液伺服阀实验研究

为了提高电液伺服阀的频率响应特性,采用响应速度快、输出力大、刚性好的积层式压电驱动器作为伺服阀的前置级电-机械转换器.采用杠杆放大的方式对压电驱动器的输出位移进行放大,保证足够的流量输出;采用直接驱动阀芯的方式增强了抗污染能力以及动态响应特性;功率级滑阀采用内置方式,用单个压电叠堆实现了滑阀的双向控制.试制了压电伺服阀的样机,并对样机进行了静、动态测试.得出该阀的频宽大于1.2 kHz,流量为5.7 L/m in,抗污染能力达到ISO 4406 18/15.     

某气垫船操舵液压系统建模及模糊自适应PID控制仿真研究

针对常规PID控制器难以满足气垫船复杂海况下操舵控制要求的问题,在解析气垫船操舵液压系统中阀控非对称液压缸流量和运动方程的基础上建立了操舵液压系统模型,研究给出了模糊自适应PID控制策略并设计了控制器,通过模糊控制表实现了PID参数的在线整定。在MATLAB/Simulink环境下进行了与常规PID控制算法的仿真对比研究,表明模糊自适应PID控制具有更好的动态响应和抗干扰性能。