气动脉宽调制位置伺服系统分段控制器的研究

本文介绍了一种分段控制方法,并在ＰＷＭ高速开关阀控气缸位置伺服系统中根据该方法设计了一种分段模糊控制器和一种分段ＰＩＤ控制器,实现了脉冲宽度调制高速开关阀控气缸位置伺服系统的精确控制。研究表明,系统获得了较好的定位和跟踪精度,这表明对于ＰＷＭ高速开关阀控气缸位置伺服系统,采用分段控制方案是可行的。     

摆动伺服气缸定位控制策略与实验研究

针对目前普通摆动气缸不能实现行程中任意点准确定位的问题,研制了摆动伺服气缸。构建摆动伺服气缸控制子系统,对摆动伺服气缸控制特性进行分析,研究利用BP神经网络对阻尼角度进行预测,为有效抑制定位过程中的扰动实现精确定位,提出阻尼角度动态补偿的定位控制策略。对摆动伺服气缸性能试验结果表明：在采用阻尼角度动态补偿的定位控制策略下摆动伺服气缸既保持气压传动高速特性又实现行程范围内任意位置的快速、精确定位,实验表明阻尼定位均能在0.15 s内实现,且过程平稳无速度突变,实际位移无超调和震荡,定位误差在±1.0°以内。     

单端封闭气缸的高速开关阀PWM控制系统

给出了一种高速开关阀阀控气缸系统的单端封闭PWM开关控制工作模式,并根据系统的传递函数模型运用仿真的方法得到了动态及静态特性,在此基础上提出单端封闭的阀控气缸系统控制方法,在所搭建装置上进行的实验表明:该装置可实现单端封闭气缸活塞位置的PWM定位控制,验证了所提出方法的可行性,为高速开关阀的PWM气动位置/压力控制系统构建提供了理论分析和设计基础.     

气动位移系统的变增益“PCM”控制

本文以控制机器人手臂的非对称气缸为研究对象，提出一种新气缸位置“ＰＣＭ”控制系统。在气动回路上，利用Ｏ型三位五通阀、开关代及“ＰＣＭ”阀组实现分区控制和准确定位，仿真表明，此方案是可行的。     

一种新型数字流量阀动态特性研究

针对高速开关阀流量小且不连续的缺陷,设计一种新型的两级数字流量阀。其先导级为电机驱动的高速开关转阀,主级为三位四通滑阀。高速开关转阀的启闭频率较高,可以显著减小主阀流量波动。基于两级阀的结构和工作原理,建立数学模型和流量波动模型。在AMESim软件中建立了两级数字流量阀的动态仿真模型,对主阀进行动态位移特性和动态流量特性仿真计算,分析主阀供油压力、面积比、节流槽宽度等参数对主阀阀芯位移动态响应特性的影响以及先导流量、控制腔体积、启闭频率等参数对主阀流量稳定性的影响。结果表明:增大供油压力、启闭频率,减小面积比、节流槽宽度可以提高阀的响应速度;增加启闭频率、增大控制腔体积以及减小先导流量都可以降低主阀流量波动,提高输出流量的稳定性。     

智能电液比例位置伺服系统

本文论述了电液比例位置伺服系统的结构和特性，提出智能极点配置位置控制策略，证明其存在性。并且针对对称阀控制不对称缸流量不连续特性，提出一种数字流量补偿方法，仿真和实验结果表明，该系统具有良好的控制性能和鲁棒性。     

高速开关阀在厚度自动控制系统中的应用

针对高速开关阀控制流量精确、价格低廉、抗污染性强、重复精度高、稳定性好等优点提出将高速开关阀代替伺服阀用于轧机厚度自动控制(AGC)系统中。基于占空比线性转换的PWM控制方法,建立高速开关阀用于液压AGC系统的位置控制数学模型,并在Simulink中进行仿真分析,分析缸体压下时的位移响应曲线、流量响应曲线及轧制力响应曲线。研究结果表明:在液压AGC系统中,高速开关阀能够实现对缸体位置的快速精确控制,将其代替伺服阀用于液压AGC系统中是可行的。     

数液比例控制系统仿真研究

采用了数字高速开关阀为先导阀构建了数液比例多路换向阀，实现对装载机工作装置的数字化电液比例控制。建立了数液比例控制系统的数学模型及控制规律，采用Matlab仿真软件中的Simulink对高速开关阀进行动态特性仿真，仿真表明，通过改变PWM信号的低电平占空比可以控制多路阀的流量，从而达到控制工作部件的运动速度的目的。     

基于2D数字阀的计算机控制气动伺服定位系统的研究

基于2D数字阀的计算机控制气动伺服定位系统采用自行开发的2D数字阀，通过PID控制方式用计算机实现螺母与丝杆相对位置的定位。为进一步实现高精度的定位进行了理论研究工作。     

基于双线性插值原理的比例调速阀特性研究

现有调速阀基本都是采用机械压力补偿器或是流量传感器进行压差补偿,该方案会导致系统结构复杂性增加、能量损失大和流量控制精度低等问题。针对以上问题,提出采用数字压差补偿方案对流量进行精确控制。建立Valvistor阀数学模型,分析获得系统输出流量、先导控制电压、根号下压差之间的近似线性关系,在此基础上,设计出以双线性插值法为工作原理的流量补偿控制器;建立基于双线性插值原理的比例调速阀仿真模型,仿真结果表明:该阀的静态控制精度较高,并且具有较好的等流量特性,负载扰动时具有较高的流量补偿精度且动态响应较快。     

基于CAN总线技术的混合伺服液压机控制系统

本文打破传统的采用电液比例控制技术来控制阀开口大小的方式,开发了一种新型的通过采用伺服电机驱动定量泵与小通径电液比例伺服阀相结合的方式,来实现对液压系统压力流量的控制,从而实现对液压系统速度、定位精度等的控制。在基于CAN总线技术基础上,通过各种传感器对液压系统执行元件的位置、速度、系统压力流量等参数的采集,由运动控制器进行信息的综合处理形成闭环,从而实现对液压系统高速、高精度的控制。     

PCM控制的新型气液位置伺服系统的研究

本文提出了一种新型气液缸和气液位置伺服系统。该系统采用气液连动控制,充分发挥液压与气动各自的优点,大大提高了位置控制精度,同时克服单纯气动的缺点。在气液回路上,利用两位三通阀、“ＰＣＭ”阀组及油开关阀实现分区控制和准确定位,解决了快速性和定位精度之间的矛盾,通过分析和实验研究表明,此方案是可行的。     

阀控非对称缸系统特性分析与位置控制研究北大核心

以阀控非对称缸系统为研究对象,为得到系统的准确模型以及提高系统的位置控制精度,对系统进行辨识。针对液压缸的非线性和非对称性,提出基于位置基准和位置闭环双PID相结合的位置控制方法。建立阀控缸系统数学模型;依托力士乐液压实验平台和NI测控系统,分别从时域和频域两个角度对阀控缸系统进行辨识,得到系统准确的数学模型。基于该数学模型,分析系统特性。对所设计的阀控非对称缸位置控制策略进行实验验证。结果表明:在保证系统稳定裕量的前提下,该系统可实现较高精度的位置控制。     

基于AMESim的压缩式垃圾车同步控制系统仿真研究

针对多功能压缩式垃圾车采用现有液压系统工作时,两侧举升缸运动不同步问题,提出一种同步控制系统,即在其液压控制系统中加入普通调速阀和电液比例调速阀,以实现主、从同步控制;通过PID模块控制电液比例调速阀的流量,从而降低主动油缸与从动油缸运动的位移偏差,以实现两者高精度同步运动。利用AMESim 16软件对控制方案进行仿真验证,结果表明：所提系统响应速度更快、同步精度更高、运行稳定性更高。     

INTELLIGENT CONTROL FOR ELECTRO-HYDRAULIC PROPORTIONAL POSITION SERVO SYSTEM

ＩＮＴＥＬＬＩＧＥＮＴＣＯＮＴＲＯＬＦＯＲＥＬＥＣＴＲＯ－ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＰＲＯＰＯＲＴＩＯＮＡＬＰＯＳＩＴＩＯＮＳＥＲＶＯＳＹＳＴＥＭＬｕｏＡｎ；ＧｕｉＷｅｉｈｕａ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｃＣｏｎｔｒｏｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，...     

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。     

车辆半主动悬挂用阻尼分级可调的液压减振器

对一种阻尼主动分级可调的液压减振器进行了研究.该减振器包括1组由高速电磁开关阀控制的固定阻尼组成的可调阻尼控制阀、2个二位二通高速电磁开关阀、减振缸、1个电磁阀控制的固定阻尼及储油箱组成.2个电磁阀控制减振器内活塞左右(上下)腔体之间的减振液体流动方向和减振力作用方向,使减振器在左右2个方向上均具有减振能力.可调阻尼控制阀内各阻尼孔的尺寸不同,经组合可以得到一系列不同面积的阻尼孔.根据减振的需要,控制可调阻尼控制阀内各开关阀的开启状态组合,可以得到不同大小的阻尼系数,改变减振器的阻尼特性.在控制器件失效的情况下,本减振器仍然可以提供固定阻尼实现阻尼减振.     

一种高效直驱液压角度位置伺服控制系统的研究和实现

基于直驱式液压系统效率高和阀控伺服系统精度高的特点,提出一种位置二元控制方法。第一元是步进电机控制的数字阀和执行器通过机械负反馈形成的闭环伺服系统,实现系统的精准位置控制。第二元是伺服同步电机控制的柱塞泵系统,系统根据执行器能够达到的加/减速度、最高速度、作动器的排量、初始位置和目标位置的差等,计算所需流量和具体执行的步进电机控制的节奏,并以步进电机控制节奏为参考,控制同步伺服电机速度及相应泵的流量,实现大偏差时高效运行;在小偏差时,在蓄能器压力达到设定值时,关闭同步伺服电机和柱塞泵,避免泵在低速低效区运行,用蓄能器储存的能量实现位置伺服纠偏控制;系统一直运行在高效状态。二元控制方法具有两个简洁的机制实现精准和高效目标,实用可靠。     

可控压力补偿器提高比例流量阀的流量特性研究

现有调速阀多采用连接压力补偿器的方法来控制输出流量,但普通压力补偿器由于受液动力的影响,补偿压差难以维持定值,导致调速阀流量控制特性较差,且流量阀本身由于非线性因素的影响也会导致其流量输出精度偏低。提出一种调速阀的电控非线性补偿方案,并以Valvistor阀作为研究对象,利用电机驱动滚珠丝杠的方法来对压力补偿器施加附加力,不仅可以实时补偿压力补偿器的液动力,而且还可以补偿流量阀的非线性因素,使得流量控制精度提高。分析电控补偿调速阀的工作原理,根据真实参数在SimulationX中建立调速阀的多学科仿真模型,分别对压力补偿器和Valvistor阀的补偿特性进行分析。结果表明：补偿后压力补偿器与流量阀的流量输出误差均在4 L/min以内,误差都不超过2%,表明该调速阀具有良好的流量控制特性。