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。     

基于AMESim的阀控液压缸电液伺服系统仿真

在电液伺服控制系统设计中,由于传统的数学建模方法比较复杂,使得液压伺服系统的设计周期增长。为了准确快速地完成设计任务,本文利用面向工程设计的高级建模软件AMESim对阀控液压缸电液伺服系统进行了建模和仿真计算,并在改变系统元件参数的情况下,对电液伺服系统的动态特性进行了分析。     

电液伺服系统力轨迹反馈线性化滑模跟踪控制研究

针对电液伺服系统执行器的负载、液压油黏度和系统压力等发生变化时,对电液力控制系统的跟踪性能会造成影响,且传统的滑模控制器在跟踪电液力轨迹时容易出现振颤现象等问题,设计一种反馈线性化滑模控制器,用于对电液伺服系统的力轨迹进行精确跟踪控制研究。根据液压流体的作用原理,建立阀的流量数学模型和液压缸的数学模型。在负载的力作用下,建立液压缸与负载力平衡的数学模型,将设计的反馈线性化滑模控制方法和传统的PID控制方法在MATLAB/Simulink平台进行建模仿真实验对比。结果表明,在追踪电液力轨迹时,相比PID控制方法,反馈线性化滑模控制器能够显著提高电液伺服系统的力轨迹跟踪精度。     

输入指令整形技术在电液伺服系统中的应用

针对液压四足机器人电液伺服位置控制存在的振动问题,分析电液伺服系统特性,根据振动控制技术提出输入指令整形控制策略,研究输入整形技术在抑制机械谐振方面的作用,为该技术在液压四足机器人上的应用提供理论和现实依据.通过分析输入整形减振技术及其工作原理,设计零震荡整形器,并利用AMESim和MATLAB对电液伺服系统进行位置控制联合仿真.结果表明,输入整形技术能够抑制电液位置伺服系统中产生的机械谐振,利用电液伺服系统综合实验台验证了该控制技术的有效性.     

绳锯机液压控制系统研究

研制了绳锯机手动液压控制系统,并在工程实践中得到了检验.将液压伺服阀引入液压控制系统,建立金刚石绳锯机径向进给速度液压闭环控制系统,建立了液压伺服阀控速度控制系统模型,在模型基础上进行频率特性仿真分析.     

开关型闭环数控机械手及其定位精度测试

对点位控制通用机械手如何达到速度既快,定位精度又高的要求,是国内外重点研究的课题之一。我们为了在满足定位精度的前提下,探索一种成本较低、简易可行的通用机械手的驱动系统和控制系统,在已研制的示教再现式数控通用机械手本体上,改用电磁换向开关阀代替电液伺服阀,用简易数控代替专用电子计算机控制,以降低成本;采用光电编码盘反馈,实现闭环数控,以提高定位精度,并分别对液压传动的进油、出油节流调速方式进行了定位精度测试。现简述如下。     

增量式数字阀控缸位置控制系统动态性能分析及实验研究

液压伺服控制系统具有功重比大、精度高和响应快等优点,在工业、农业、轻纺织业和交通运输中应用广泛。液压伺服控制系统多采用伺服阀和比例阀作为控制元件,但伺服阀和比例阀的结构复杂,造价高,对油液质量和清洁度要求高。而增量式数字阀具有结构简单、成本低、抗污染能力强且维护方便等优势,在液压伺服控制系统中具有较好的应用前景。本文以增量式数字阀控缸位置控制系统为研究对象,首先,对增量式数字阀的结构和工作原理进行分析,建立其位置控制系统数学模型,并基于MATLAB/Simulink仿真平台搭建了其位置控制系统仿真模型;然后,利用仿真分析典型输入信号和不同结构参数下增量式数字阀控缸位置控制系统的动态性能;最后,搭建增量式数字阀控缸位置控制系统实验平台,测试了典型输入信号和不同结构参数下的动态性能。通过仿真与实验相结合,验证了增量式数字阀原理的可行性,分析了增量式数字阀控缸位置控制系统的动态响应能力,并对影响其动态响应能力的因素进行分析,为增量式数字阀的后续结构改进和动态性能优化提供了理论和实验基础。.     

摩擦焊接过程电液控制系统性能分析

为提高摩擦焊接过程控制及焊接质量的可靠性与稳定性，分析摩擦焊机电液比例系统的动态控制品质,并为其配置合适的闭环控制系统。对摩擦焊机电液比例系统的静、动态品质进行了测试和分析，首次提出了摩擦焊接过程电液比例系统的传递函数。测试结果表明：该电液比例系统主要由延迟环节和惯性环节串联组成；其静态品质指标，控制精度和系统稳定性均良好。系统的动态响应性能优于伺服阀单腔工作状态的摩擦焊机电液伺服系统，略低于伺服阀双腔工作状态的摩擦焊机电液伺服系统，但抗干扰能力、可靠性均优于摩擦焊机电液伺服系统。通过建立系统传递函数，确定了计算机数字PID调节器的控制参数，实现了摩擦焊接过程中焊接压力的闭环控制，焊接压力的相对偏差小于3％。     

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.     

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。     

连铸结晶器非正弦振动电液伺服系统设计及改进型PID仿真

随着钢铁连铸的发展,结晶器振动技术的发展成为提高生产效率,改善铸坯产品质量的主要手段．基于先进的液压伺服技术,建立由电液伺服阀、伺服油缸等组成电液伺服激振系统,根据实际生产参数建立数学模型．同时还在研究中加入了改进式PID控制方法,并由MATLAB进行结晶器伺服系统仿真分析,证明控制方法对系统的快速性、精确性、稳定性都有显著提高,也说明了此系统具有很强的实用型．     

压力脉冲试验伺服控制系统机理分析与仿真试验

为实现压力脉冲试验中标准压力波形的精确动态跟踪控制,满足高压力高频率持续冲击的要求,建立该试验的液压伺服系统与测控平台.将飞机用作动筒和伺服阀等被试液压件处理为封闭容腔,利用油液压缩性进行建压,采用LabVIEW图形化编程技术完成了液压系统的可视化动态伺服控制.在建立伺服阀、被试容腔和蓄能器数学模型的基础上,结合数字PID控制算法,完成AMESim环境下的仿真,对比分析不同容腔容积和冲击频率对系统性能的影响,得到不同条件下系统流量和阀口开度等参数的理论值,仿真结果表明伺服阀需要有额定200L/min以上的通流能力.实际试验系统以压力等级50MPa,通流能力230L/min的大流量伺服阀为直接控制对象,试验高压达到50 MPa,并可无级调整,压力冲击波形周期2 Hz、区间5~42 MPa,试验曲线落在标准阴影区以内,试验结果符合预期指标,并验证了仿真分析的可靠性.     

电液位置伺服系统最少拍控制应用研究

针对电液伺服控制系统的特点,进行了计算机控制系统的整体设计,以对称阀控制非对称缸的数学模型为基础,考虑一般电液伺服系统的元件,对伺服阀、伺服放大器、D/A、A/D卡进行了简化,得到整体模型,运用最少拍控制理论,得到最少拍控制器,实验证明控制效果良好.     

基于重复控制补偿的电液位置伺服系统分数阶PID控制

针对电液位置伺服系统参数时变和外负载干扰等不确定性,建立了电液位置伺服系统数学模型.为了提高电液位置伺服系统的跟踪精度,基于分数阶控制理论,引入重复控制回路,提出一种基于重复控制补偿的分数阶PID控制策略,采用Oustaloup滤波算法实现分数阶微积分运算.应用MATLAB/Simulink仿真软件对控制策略进行验证,分析了系统开环增益、伺服阀固有频率和阻尼比、动力机构固有频率和阻尼比等参数摄动时的跟踪效果.仿真结果表明:所提控制策略有效提高了电液位置伺服系统的跟踪精度,抗参数摄动能力较强,鲁棒性较好.     

超冗余多轴液压振动台的内力耦合控制

针对传统多轴振动台内力耦合控制策略控制参数复杂、控制效果差的缺点,提出一种基于变形位移和变形力空间的内力耦合控制策略。给出超冗余振动台电液伺服系统的非线性方程及机械部分的单刚体动力学模型,在内力耦合空间分析的基础上,通过内力合成矩阵对合成内力进行闭环反馈补偿,由冗余变形分解矩阵将补偿量分配到各液压伺服阀的输入端。仿真结果显示该算法能有效降低超冗余液压振动台的液压缸出力及耦合内力。     

具有软管连接电液伺服系统动态分析与辨识

本文对伺服阀与液压马达之间连有软管的电液伺服系统进行动态分析,并用频率法进行测试和系统辨识。     

双喷嘴挡板电液伺服阀主要参数的优化

以国产双喷嘴挡板电液伺服阀为研究对象,推导出其数学模型。根据电液伺服阀的实际结构参数,运用Simulink仿真软件对数学模型进行仿真,得到电液伺服阀闭环阶跃的响应图和伯德图。通过改变目标参数Kvf、ωmf、ξ′mf的大小,得到不同的电液伺服阀伯德图;通过分析电液伺服阀动态性能的变化,从而达到其参数优化的目的。     

一种采用低阶参考模型的液压伺服系统的模型跟踪自适应控制研究

本文首先针对电液位置伺服系统进行了分析,然后提出了一种采用一阶参考模型的模型参考自适应控制方案。并设计制作了一台仿真仪,通过实时仿真验证了所设计的方案的正确性。 液压伺服系统是一个非线性、慢时变系统。 电液伺服阀的传递函数:W(s)=K_θ/(S~2/W_r~2+2ξ_vs/W_v+1) 液压马达(或油压缸)的相对阀芯位移的传递函数可写成:     

电反馈电液伺服阀的研究

本文详尽地介绍了一种新结构的电反馈电液伺服阀。试验表明该阀的动态性能极佳。这种新型伺服阀是发展高频振动实验台和高精度电液伺服系统的重要元件。本文对下述问题:电反馈电液伺服阀和机械反馈电液伺服阀的各个环节对阀性能的影响、补偿方法及其试验结果等也进行了讨论。     

FESTO TP511试验台的电液伺服阀静态特性测试

电液伺服阀是电液伺服系统中的关键部件,其静动态特性直接影响电液伺服系统的控制精度等指标．利用德国FESTO TP511试验台完成了电液伺服阀的静态特性测试,包括压力-电信号特性、流量．电信号特性、压力-负载流量特性测试．在对测试中的主要传感器进行标定的基础上搭建了静态特性测试的液压回路以及电路,给出了完成测试的步骤和部分测试结果．实验表明,测试方案合理,能够满足常见规格的电液伺服阀静态特性测试．