基于误差反馈的双缸液压系统同步模糊PID控制系统设计北大核心CSCD

传统液压机并式同步控制需要更长时间才能达到稳态误差,不能实现液压机的高精度同步控制。为了提高液压机的工作效率,开发了一种液压机双缸同步控制液压系统,并给出活塞杆伸出和缩回两种状态下的控制方案。将同步误差补偿数据传输至液压缸2,使其更快地完成动态响应,从而显著减小液压缸2的位移差,实现同步控制精度的显著提升。通过误差反馈方式实现同步控制,从而达到对双液压缸同步运行过程的精确控制,通过遗传算法整定PID参数,显著提升了双缸液压系统的同步控制精度。误差反馈同步控制方式与并式控制方式相比,最大误差依低了68.71%;进入稳态误差所需的时间减少了18.52%,因此,可以通过同步控制结构来实现对液压机的精确同步控制。     

基于模糊神经PID的重载机械臂变幅系统仿真研究

针对重载机械臂变幅机构控制系统的功能要求,设计一种可以实现变幅机构位移同步控制的液压系统.结合重载机械臂位移同步控制方法与策略,提出采用能满足系统稳定性和鲁棒性要求的模糊神经PID控制策略对其进行位移同步控制.运用AMESim和Simulink对变幅控制液压系统进行建模仿真,对比分析了模糊神经PID与常规PID对液压缸...     

锻造机双缸液压同步控制系统建模及仿真

为了提高锻造机双缸液压同步控制的精度,以便保证锻造成形的质量,简化锻造机双缸液压同步电液伺服控制系统模型,推导同步控制系统模型,得到控制目标方程。使用单神经元PID控制算法和交叉耦合算法作为锻造机双缸液压同步控制算法,通过仿真,分别得到并对比了使用常规模糊PID控制算法与模糊-单神经元PID控制算法作用下的锻造机左右液压缸的位置跟踪误差、相对同步控制误差以及液压缸的速度和压力跟踪误差。结果表明,相比于常规模糊PID控制算法,模糊-单神经元PID控制算法下的系统能够更快速地收敛,说明模糊-单神经元PID控制算法使得锻造机双缸液压同步电液伺服控制系统具有更强的鲁棒性。实验结果与仿真结果的变化规律一致,两者之间的误差小于10%,验证了提出的锻造机双缸液压同步控制方法的可行性。     

锻造机驱动液压缸同步控制仿真

锻造液压机在工作过程中需要有良好的刚性,因此一般采用两个液压缸进行同步驱动。为保证锻造液压机在工作过程中两个驱动液压缸具有精确的同步性,采用BP神经网络PID自适应控制方式对锻造液压机驱动液压缸进行同步控制。使用AMESim与MATLAB搭建锻造液压机仿真模型,针对两个驱动液压缸所受负载恒定、负载连续变化以及负载阶跃变化工况时,对两个驱动液压缸的同步性能进行分析。仿真结果表明：在锻造液压机两个驱动液压缸各种受力情况下,该系统均能较好地实现两个驱动液压缸的同步控制,并且位移误差最大仅0.6 mm,满足锻造液压机的工作需求。该系统具有较高的同步控制精度以及较好的鲁棒性。     

某大型升船机承船厢卧倒门电液同步控制系统仿真研究

针对某大型升船机承船厢弱刚度卧倒门设计了双液压缸电液比例同步回路,应用基于模糊控制的自整定PID控制策略实现了主从式双缸同步控制,使控制系统具有较好的响应速度和鲁棒性。利用AMESim液压元件库建立了卧倒门液压系统模型,利用AMESim平面机构库建立了卧倒门机械结构模型,利用MATLAB编写了同步控制程序,并采用联合仿真的方法验证了卧倒门液压系统及控制策略的有效性。     

深海管道连接器密封特性分析与同步控制研究

为了实现深海环境下两个油气管道的连接,对水平管道连接器进行了研究,设计了该装置的总体结构。对法兰对接处的密封圈采用有限元法进行了接触分析,得出密封圈实现密封的允许压缩量,确定出液压系统油缸同步行程控制允许位移。提出了连接机构液压伺服位移同步控制系统的方案,推导出了阀控对称液压缸电液数字伺服系统的传递函数,设定了仿真参数。进行了双缸位移同步线性仿真分析,引入PID控制器,对双缸同步控制进行调节,确定了合适的比例、积分、微分系数,使得同步位移误差小于0.5 mm,达到了系统的控制要求。     

基于反步法控制器的双缸液压系统同步运动控制研究

由于锻造液压机受到诸多内在、外在因素的影响,使得其双缸同步控制精度不满足工况需求。针对此问题,以传统双缸同步控制系统为研究对象,建立液压缸位置控制系统运动学模型,结合Lyapunov稳定性理论,设计反步法控制器,并且应用于并联同步控制结构中;分别搭建基于反步法控制器和PID控制器的双缸同步控制系统AMESim与Simulink联合仿真模型,并进行联合仿真。结果表明：与PID控制器相比,从阶跃响应方面看,反步法控制器最大同步误差减小了62.3%,调定时间减少了26.96%;从正弦跟踪能力方面看,反步法控制器滞后性显著降低,并且能够满足双缸同步控制要求。     

DYZ630—3型电液压站

DYZ630—3型电液压站是专为双缸液压机配套使用的一种通用的电气液压成套装置,是机械工业部济南铸造锻压机械研究所根据液压机的工作特点而设计的。它适用于具有自重快速下滑充液系统和要求长时间保压的中小型双缸液压机,例如四柱式万能液压机、双柱通用液压机、单动板冲压液压机、冷挤压压力     

万吨液压机五缸同步控制系统设计

在液压传动系统中,同步控制要求非常普遍,但大流量、高精度、多执行器同步,一直是一个较难解决的问题.由于液压系统的液体压缩、泄漏、阻尼等特点,尤其是在外载力较大和外载力不断变化及设备本身的不平衡与设备运动行程较大的因素下,实现多个液压缸较高的同步精度有很大难度.文中介绍了采用模糊控制和PID控制相结合的方法,对万吨液压机的五缸同步控制系统进行了设计,经实验证明,该控制方法对该液压机的五缸同步控制是成功的.     

Fuzzy-PID控制在80MN液压机同步控制系统中的应用

在液压传动系统中,同步控制要求非常普遍,但大流量、高精度、多执行器同步,一直是一个较难解决的问题.由于液压系统的液体压缩、泄漏、阻尼等因素影响,尤其在大行程、大负荷情况下,实现多个液压缸高精度同步有很大难度.为此,采用模糊PID控制技术对液压机同步控制系统进行设计.实际应用表明:该系统具有运行稳定、同步精度高、性能良好等特点.     

多缸液压机的模糊自整定积分分离PID同步控制北大核心CSCD

为了减小多缸液压机对给定位移的跟踪误差和液压缸之间的同步误差,设计了相邻交叉耦合模糊自整定积分分离PID同步控制器。以液压阀的阀控电压为控制量,以活塞杆位移为输出量,建立了同步控制系统的动力学方程。选择相邻交叉耦合同步控制方案作为基础方案,将积分分离PID控制与模糊理论相结合,提出了模糊自整定积分分离PID控制方法。仿真结果表明:从超调量、调节时间、同步误差的角度讲,相邻交叉耦合同步控制的效果优于主从同步方案和同等同步方案,模糊自整定积分分离PID控制优于模糊PID控制。经3000 kN液压机控制实验验证,在最大负载为270.4 kN的情况下,液压机压制过程的超调量为3.2%,最大同步误差为0.17 mm,说明设计的控制器具有较好的同步控制效果。     

双缸同步液压系统Fuzzy-PID控制仿真研究

针对液压同步系统仿真大多没有考虑摩擦阻力不等、两缸负载不均衡以及变负载等因素对同步精度造成的影响,利用AMESim软件进行建模,并在Matlab/Simulink中建立积分分离式PID以及Fuzzy-PID控制算法来实现液压缸的同步起竖以及曲线同步跟踪.仿真结果表明,采用Fuzzy-PID控制算法,系统实现较高精度的同步控制.提出的双缸同步控制策略对其他设备中液压同步控制系统的设计研究也有很好的参考价值.     

大型起竖设备双缸同步问题研究

对某大型起竖设备的起竖过程进行了分析和仿真,对双缸起竖液压回路进行了改进,设计了一种PID控制器,实现了双缸起竖的同步控制.该方法改善了系统的同步特性,也具有较高的精确性和稳定性.     

车载液压系统支撑液压缸的同步控制

针对车载液压支撑系统的同步控制需求,提出一种支撑液压缸同步控制策略。建立非对称液压缸以及电液比例调速阀数学模型,以具体车载液压系统为研究对象,针对液压缸关于输出位移的负载容积函数,搭建了对应Simulink的模型,输出位移返回到液压缸负载容积进行迭代运算,对液压系统的动态特性进行了仿真分析。提出采用交叉耦合的控制方法对两支撑液压缸进行同步控制,通过仿真分析,表明该液压系统同步控制策略同步精度高、响应快速。     

水压双缸同步控制的仿真研究

本文分析了水压液压缸在同步控制中的应用。在小闭环内采用PID控制,大环内采用并、串复合的同步控制方法实现水压双缸同步控制。通过对比例阀和水压缸进行数学建模,用MATLAB软件作了理论动态仿真,实现对双缸的高精度同步控制。并将仿真结果与实验结果进行对比和分析,提出了水压双缸同步控制的可行性和在实际应用中存在的问题。     

基于灰色预测理论的双液压缸同步控制研究

为解决双液压缸协调同步控制问题,根据灰色预测理论,设计了灰色预测前馈控制器。研究典型的双液压缸同步系统,并在此基础上建立了单液压回路前馈控制器和双缸同步系统灰色预测控制器。实验结果表明：在灰色预测控制下的液压缸工作曲线平滑,液压缸工作稳定。在所设计的极端实验中,两液压缸运动误差能够控制在15 mm以内,验证了基于灰色预测理论的双液压缸同步控制设计的可行性。     

基于模糊RBF的液压压裂泵同步研究

针对液压压裂泵的液压缸工作中的不同步导致整个系统流量和压力脉动大、输出效率低、液压元件使用寿命短的问题,以阀控缸为研究对象搭建其数学模型,提出利用模糊RBF神经网络+交叉耦合的控制策略对液压缸的同步动作进行控制。在传统模糊控制的基础上,将模糊控制与RBF神经网络控制融合在一起,根据系统数学模型,设计了跟踪控制器和同步控制器,实现对阀控缸系统的精准控制与同步反馈。仿真结果表明：与传统PID和模糊PID系统相比,模糊RBF神经网络+交叉耦合同步控制策略同步精度高,响应速度快,有较好的鲁棒性和稳定性。     

分数阶PID在基于Internet的液压位置实时控制系统中的应用研究

介绍基于Internet的液压位置实时控制系统的概念及挑战。针对基于Internet控制系统中的时延问题,提出对液压位置实时控制系统采用分数阶PID控制方法,并利用MATLAB/Simulink与AMESim的联合进行仿真研究,又采用MAT-LAB/XPC开展实验验证。仿真与实验结果表明:采用分数阶PID控制方法可以有效地补偿网络时延对液压位置实时控制系统造成的影响,且鲁棒性与控制效果明显优于整数阶PID控制方法。     

起重机变幅系统动态特性分析及双液压缸同步控制

重型汽车起重机的变幅系统通常采用两个液压缸共同驱动起重臂,针对变幅过程中存在的同步误差问题,对双液压缸驱动系统进行研究,找出影响变幅系统动态特性的因素。提出一种基于模糊神经PID控制方法,将模糊规则用于神经网络加权系数的选取,以实现不同工况条件下对PID控制参数的实时在线调整。最后,在交叉耦合方法的基础上以液压缸活塞位移和平衡阀进油压力作为指标进行仿真和实验。结果表明此方法可以有效减小同步控制偏差,提高控制精度,解决了传统控制方法鲁棒性差的问题,达到控制要求。     

基于DRNN神经网络的双管液压减振器的车辆悬架振动研究

为了提高车辆行驶的平顺性,采用DRNN神经网络PID控制车辆液压悬架系统,并对控制性能指标进行仿真。建立车辆液压悬架1/4简图模型,采用二阶微分方程式推导车辆悬架系统动力学方程,设计了双管液压减振器模型。分析主液压缸和辅助液压缸中流量变化特性,采用DRNN神经网络PID控制方式。在随机波形干扰的路况行驶中,通过MATLAB软件对车辆液压悬架系统控制效果进行仿真,并且与传统PID控制方式进行对比。结果显示:采用传统PID控制方式,在车辆液压悬架系统垂直方向上,轮胎位移、车身位移和车身加速度较大;而采用DRNN神经网络PID控制方式,在车辆液压悬架系统垂直方向上,轮胎位移、车身位移和车身加速度较小。采用DRNN神经网络PID控制方式,能够自适应调节车辆液压悬架系统参数,降低复杂路况对车辆的干扰,提高车辆行驶的平顺性和舒适性。