液压位置伺服系统的自抗扰控制

由于闪光对焊过程中液压伺服系统存在非线性、参数时变性和强干扰性等特点,传统PID控制在控制精度上难以满足要求。依据液压伺服系统的主要影响因素和工艺要求,设计了三阶非线性自抗扰控制器。建立了液压伺服系统的数学模型,利用AMESim和Matlab软件对液压系统进行联合仿真,并将仿真结果与采用PID控制器的仿真结果进行对比。结果表明:该控制器优于传统的PID控制器,满足了液压位置伺服系统的控制要求,具有很强鲁棒性和抗干扰能力。     

基于自抗扰控制的直驱电液伺服系统仿真研究

针对直驱式电液伺服系统中存在的非线性特性和外部扰动导致系统流量供给不平衡问题,基于自抗扰控制理论,提出一种基于三阶线性自抗扰控制的液压缸位置控制方法,实现直驱式电液伺服系统电机转速与液压缸位置的闭环控制。同时针对传统系统建模不精确导致控制效果差的问题,在理论分析的基础上,结合电液伺服系统的性能和实际工况,基于AMESim建立直驱式伺服液压系统仿真模型。通过建立AMESim和Simulink的联合仿真模型,验证控制器的有效性。结果表明：该控制策略可以有效消除由于流量供给不平衡导致的液压缸在换向运动时出现位移波动,液压缸位移的平均绝对百分比误差为4.4%,较好地实现位置跟踪。在外负载扰动的情况下,系统具有较强的抗干扰能力,从而保证系统的稳定性。     

液压位置伺服系统的模糊免疫自适应PID控制

以闪光对焊机为研究对象,针对其液压伺服系统存在的非线性、参数不确定性以及负载干扰等特点,借鉴生物免疫反馈响应过程的调节作用和模糊逻辑推理的自适应性,设计出一种模糊免疫自适应PID控制器。建立液压伺服控制系统的数学模型,并利用AMESim建模与仿真软件对液压伺服控制系统进行了分别采用模糊免疫自适应PID控制与常规PID控制的仿真对比试验。结果表明:该控制器性能优于传统的PID控制器,具有良好的快速响应特性、较强的鲁棒性和自适应能力。     

电液舵机的自抗扰控制研究

采用直驱式伺服控制的新型电液舵机系统具有非线性程度高、系统响应慢、易受外界负载扰动等特点,传统的PID控制器无法抵抗外界干扰,对大工况变化系统控制效果差。为克服传统PID控制器的缺点,安排了过渡过程,调节系统的响应过程以降低启停过程的动态冲击;设计了扩张状态观测器,估计补偿系统受到的水动力负载扰动;进一步通过非线性控制规律组合,增加了系统的响应速度。基于设计的自抗扰控制器,采用了MATLAB和AMESim联合仿真研究。与传统的PID控制器对比:运用自抗扰控制的电液舵机,启停过程更加平滑;控制特性不变的情况下系统抗干扰能力得到进一步增强。     

自抗扰控制器在非圆车削中的应用

自抗扰控制器具有不依赖于被控对象模型的特性,具有很好的适应性.为了提高非圆车削中直线伺服单元的跟踪精度和鲁棒性,文章对自抗扰控制器进行了改进,并应用于直线伺服单元的控制中.仿真结果表明自抗扰控制器的应用提高了控制系统的跟踪性能和抗干扰性.     

自抗扰控制在电静液作动器位置伺服系统中的应用

未来飞机将采用功率电传代替传统的液压传动,电动静液作动器(EHA)受到越来越多的关注。针对航空机载电动静液作动器的抗扰动问题,基于自抗扰算法设计一种位置伺服控制系统。以EHA为对象,对作动器位置外环进行建模分析,得到EHA位置伺服系统二阶状态空间模型;基于模型设计位置伺服自抗扰控制器的结构,并对所用的非线性函数进行了优化;在施加正弦扰动与突变扰动的情况下与传统PID进行仿真对比,验证了算法的有效性。仿真结果表明：该算法在满足系统动态性能的前提下,提高了系统的抗干扰能力。     

机床用直线伺服系统改进型ADRC设计

针对永磁直线电机伺服系统存在纹波推力扰动、负载扰动、摩擦力扰动和其他不确定性扰动,文章提出了一种双闭环改进型自抗扰控制器优化设计方法.针对永磁直线同步电机(PMLSM)系统,设计了速度环和位置环自抗扰控制器,并对一阶自抗扰控制器(ADRC)进行了优化,在保证控制器性能的前提下,省略掉ADRC模型中的非线性跟踪微分器(TD)环节,同时为有效降低模型复杂程度,减小算法计算量,采用线性比例调节代替非线性状态反馈控制律(NLSEF),实现了永磁直线同步电机的改进型双闭环自抗扰控制.仿真结果表明,该自抗扰控制器能够很好的解决强耦合和非线性问题,能够提高系统的响应速度,减小稳态误差且无超调,对负载扰动、电机参数变化具有良好的鲁棒性.     

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。     

基于改进差分进化算法的液压自抗扰控制器设计

液压伺服系统由于控制精度高、功率密度大受到广泛应用,但其自身在运行中存在较大的扰动和非线性,使其精确位置控制存在一定的难度。自抗扰控制器（ADRC）是一种新型的控制器,它对于强不确定性和非线性有较好的控制能力,但它是一个多参数非线性控制器,其优化设计的难度远远高于PID等传统控制器。提出一种改进差分进化算法,使用了一种新型的目标函数,并将其应用在液压伺服系统的自适应自抗扰控制器设计中。仿真实验结果证明：改进差分进化算法相比较于其他方法具有更强的全局搜索能力,设计的自抗扰控制器能更好地适应液压伺服控制的需要。     

异步电机调速系统的自抗扰控制研究

针对矢量控制系统存在的参数鲁棒性差的这一难点,基于自抗扰控制原理,提出了一种可以取代经典PID控制器用于异步电机调速的非线性自抗扰控制器.利用扩张状态观测器,自抗扰控制器可以估计出系统状态变量及其广义导数,从而实现异步电机的精确解耦.此外,上述控制方案不需要精确电机参数就可以实现干扰补偿,这使得自抗扰控制器的设计能够独立于异步电机的精确数学模型.仿真和实验结果表明,相对于经典PID控制器,自抗扰控制器在较宽的调速范围内具有更好的动态性能.     

钢坯闪光焊接系统虚拟试验

根据钢材无头轧制系统中大截面钢坯闪光焊接的特点,分别在动力学仿真软件ADAMS中建立焊接设备的机械运动学模型,在AMESim中建立闪光焊接顶锻液压伺服系统的非线性模型,并在MATLAB软件工具包Simulink中建立焊接系统的伺服控制系统的模型,通过分析仿真软件两两之间的数据传输接口特性,建立以MATLAB软件为载体的数据动态共享通道,在Simulink中分别调用并启动AMESim软件中的液压系统模型和ADAMS软件中的机械系统模型,建立了焊接机电液一体化系统的完全数字平台,实现了大截面钢坯闪光焊接系统的机电液一体化虚拟试验研究.     

基于工控机的锚链闪光焊机控制系统设计与开发

针对锚链闪光焊接,以工控机和高精度多功能数据采集卡为核心,采用Mi-crosoft Visual Studio.Net 2003和NI Measurement Studio 7.1为开发平台,设计开发了锚链闪光焊机控制系统,实现了闪光焊接过程实时控制、焊接工艺管理和焊接过程数据记录等功能.在控制过程中采用工控机、高精度...     

预测控制在钢坯闪光焊顶锻控制系统中的应用

分析了无头轧制系统中钢坯闪光焊的特点,针对于顶锻阶段的同步要求提出了一种基于神经元的同步误差预测控制方案.使用软件AMEsim建立了钢坯闪光焊的非线性液压系统模型和机械耦合系统模型,通过与控制系统接口实现了AMEsim与Simulink的电液联合仿真.仿真结果表明,基于神经元预测控制的同步误差调节器具有明显的优越性.     

基于WINDOWS的闪光对焊过程控制与数据管理软件的研究与设计

通过对闪光对焊工艺的深入研究，结合当前最为流行的WINDOWS应用程序开发技术，利用程序设计语言C Builder、汇编语言和商用关系数据库Microsoft Access，开发了大截面工件闪光焊机的过程控制与数据管理软件。该软件系统具有识别用户身份、提供焊接信息咨询、工艺制定、焊接过程控制、产品数据信息管理、质量参数反馈等功能，已经成功地用于大功率闪光焊机的控制与管理。     

基于LQR的剪切-闪光对焊机位置伺服控制建模与仿真

分析了剪切—闪光对焊的工艺过程及各阶段的作用,指出保证焊接质量的关键因素是在保证焊接电压的前提下使待焊工件按给定的位移曲线s=kt2运动,建立了液压伺服控制系统的数学模型,并对线性二次型控制的基本原理进行了详细的阐述,利用AMES im建模与仿真软件对液压伺服控制系统进行了分别采用LQR控制与PID控制的仿真对比试验.结果表明,将LQR算法用于"剪切—闪光对焊"中,位置跟踪误差是传统PID控制器的六分之一,更能满足"剪切—闪光对焊"工艺对位置伺服系统的要求.     

X65管闪光对焊过程在线监测及工艺控制

搭建管道闪光对焊焊接过程在线监测系统,实现对工艺参数如焊接电压、焊接电流、位移及压力的实时采集、在线监测和数据存储。针对X65管线钢管闪光对焊工艺设计正交试验,在参照在线监测系统提取各组正交试验电流和位移等参数历史数据的基础上,对X65管线钢管闪光对焊工艺进行优化。通过对比分析各组正交试验不同阶段电流均值和均方差,研究管道闪光对焊过程焊接电流和进给速度变化规律,为焊接参数非线性自适应控制提供依据。     

管道电液伺服的振动闪光焊

介绍了一种微机控制的，采用参数反馈的电液伺服系统的管道脉冲闪光焊机的机电特点，控制原理，实现脉冲间闪光焊管道样机的工艺试验结果分析。