最优控制理论在电液力矩伺服系统中的应用研究

船舶减摇水舱试验台架是研究和设计减摇水舱的重要试验设备，能否准确的模拟船舶在海浪中的运动是设计试验台架的关键，本文设计了用于驱动船舶减摇水舱试验台架的电液力矩伺服系统，针对这一系统设计了最优控制器，仿真结果表明系统具有很好的跟踪性能，系统符合设计要求。     

减摇水舱试验装置研究

系统地介绍了减摇水舱试验装置的工作原理和结构组成,利用这套试验装置可以实时模拟规则波和不规则波作用下船舶的运动情况,为研究减摇水舱的性能提供了可靠的试验手段.     

减摇水舱性能试验摇摆模拟台阻尼力矩的模拟问题研究

减摇水舱性能试验摇摆模拟台址根据相似准则建立的一种模拟在波浪作用下船舶横摇运动的试验装置。为使摇摆模拟台能够模拟各种类型船舶的运动,婴求模拟台的转动惯最、阻尼力矩和波浪干扰力矩都是可调节的。利用硬件方法模拟阻尼力矩具有许多不确定因素,很难保证模拟的阻尼力矩值与要求的阻尼力矩一敛,这给减摇水舱性能预报带来诸多困难。本文提出一种利用软件模拟船舶横摇阻尼力矩的方法,仿真分析和试验结果表明,该方法能够模拟各种船舶的阻尼力矩,满足模拟台阻尼力矩模拟要求。     

船舶起重机减摇装置液压回路的设计与试验

针对船舶起重机海上作业时存在的吊重摇摆问题,提出了一种新型机械式船舶起重机减摇装置,利用减摇索在减摇环处形成稳定的力三角形,并有效地减小吊重的摆幅,进而达到抑制吊重摇摆的目的。对减摇装置的原理进行叙述,根据起重机及减摇装置的动作要求设计了液压系统,利用AMESim软件对船舶横摇4°下减摇马达的响应进行仿真分析,结果表明:液压马达的响应良好,验证了液压系统的合理性。搭建试验平台进行试验分析,得到减摇马达响应适时,验证了液压系统的可行性。     

摆动油缸低温试验研究

摆动油缸作为液压系统中的执行元件,能够输出较大的扭矩,在农业机械、工程机械、国防工业中有广泛的应用。参照机械行业标准,模拟工况载荷,设计试验项目和方法,设计了一套低温试验系统。该系统可用于试验研究,兼具检测维护等功能,为低温环境使用摆动油缸的装备提供支撑。     

基于柔性打捞的波浪补偿系统设计与试验

为提高高海况下救助打捞成功率与起吊过程安全性,介绍一种基于高海况柔性网具救助打捞系统的方法,提出一种以变幅油缸为执行机构的主被动复合波浪补偿方案,采用模糊自适应PID算法控制器,控制变幅油缸伸缩位移,抑制船舶横摇对伸缩吊臂的影响。根据相似准则对打捞系统进行模型设计并建立波浪补偿系统缩比模型试验,通过液压摇摆台模拟船舶横摇角度,测试变幅油缸的响应时间、运动的平稳性及缩比模型的补偿精度,预测原型样机的波浪补偿效果。实验结果表明:模型试验系统运行稳定可靠,补偿效果良好,打捞吊机跟随模拟平台做-15°～+15°的正弦摇摆,吊臂的波浪补偿运动误差维持在±1°内。该方法原理和试验数据可为原型样机的设计提供参考。     

基于ABAQUS的螺旋摆动油缸两级螺旋副螺纹参数优化

为研究螺旋副螺纹参数对螺旋摆动油缸性能的影响规律,获得最优螺纹参数,在现有螺旋摆动油缸结构的基础上,建立了内螺旋环、活塞和输出轴构成的两级螺旋副系统三维模型,然后应用有限元软件ABAQUS合理划分网格并根据实际使用工况进行加载,分析了牙型角与螺距参数对螺旋摆动油缸效率、输出扭矩等性能参数的影响规律,并得到了螺旋摆动油缸综合性能较佳的螺纹参数,分析结果对螺旋摆动油缸性能优化具有一定工程指导意义。     

基于AMESim的混凝土泵摆动系统的仿真分析

针对典型电控换向混凝土泵摆动系统,运用AMESim软件建立液压仿真模型,并提出符合泵送C25混凝土工况时的系统负载加载方式,得出摆动系统油缸速度曲线及各关键点压力变化曲线。通过仿真结果与试验数据对比表明:所建模型准确,能够反映摆动系统换向的速度、压力变化规律及振动特性,为混凝土泵摆动系统研究、匹配选型及优化设计提供参考,并且节约了大量试验成本。     

散装货船压载水舱的防腐保护

散装货船由于专门设置了顶部压载水舱,所以与其它类型船舶相比,其压载舱水的数量多,舱容大。这样压载水舱是船体结构的重要构成部分。在船舶防腐方面,压载水舱的防腐保护已成为一个日益突出的问题。     

散装货船压载水舱的防腐保护

<正> 散装货船由于专门设置了顶部压载水舱,所以与其它类型船舶相比,其压载舱水的数量多,舱容大。这样压载水舱是船体结构的重要构成部分。在船舶防腐方面,压载水舱的防腐保护已成为一个日益突出的问题。     

一种六自由度汽车悬架测试控制系统的设计

主要介绍了基于施耐德LXM32A系列的六自由度汽车悬架测试控制系统以及整体机械机构的设计。通过CANOPEN通信协议控制伺服电机的运动,从而推动平台模拟各种路面的路谱信息。系统硬件主要由六路伺服电动缸、运动平台和汽车悬架组成,并通过加载不同的路谱信息验证六自由度汽车悬架测试系统的可行性。     

基于粒子群优化算法的液压伺服控制系统PID参数优化

PID控制是液压伺服控制系统中广泛应用的一种控制方式,PID参数是否合理直接影响着液压伺服系统的性能.本文以并联电液伺服平台的PID参数优化为例,使用粒子群优化算法对PID参数进行优化,结果显示该方法的调节效果良好.     

基于MATLAB的电液位置伺服系统仿真分析

以MATLAB为开发工具，将其应用于运动平台电液位置伺服系统的仿真分析中，对如何提高电液位置伺服系统的动态品质进行了分析和研究，给出了仿真分析结果，为电液位置伺服系统的仿真分析提供了更加通用、准确和快捷的方法。     

自抗扰控制技术在钢坯闪光对焊位置伺服系统的应用

为提高钢坯闪光对焊液压位置伺服系统的品质,采用自抗扰控制技术进行了控制器的设计,并基于物理模型进行仿真验证.针对系统中存在难以准确数学建模的非线性环节、参数时变的特性以及执行机构存在耦合和干涉的特点,利用AMESim平台构建了系统模型.依据系统的主要影响因素以及在响应速度高、抗干扰能力强、稳定性好的特性要求下,设计了3阶非线性自抗扰控制器.AMESim与Matlab联合仿真结果表明,基于自抗扰控制技术的控制策略不仅具有很好的抗扰动能力,而且取得了较好的位置伺服效果.虚拟仿真试验结果表明,在无头轧制闪光对焊位置伺服中引入自抗扰控制技术是可行性的,并具有其优势性.     

基于PXI电液复合控制的测控系统

设计了电液复合控制系统的测控平台，介绍了电机调速、节流控制、容积控制、电液复合控制和伺服加载的实验原理，提出用虚拟仪器LabVIEW对系统进行测控的新方案，该实验台在教学中得到了应用。使用结果表明：该实验平台的集成性高、开发性好，可以自行设计控制律，提高了系统的综合测试性能。     

基于升沉补偿平台多缸同步的控制策略研究

为保证升沉补偿平台的上平台在6个液压缸运动过程中始终处于相对平稳状态,提出一种将广义预测控制与相邻交叉耦合控制相结合的控制策略,实现对平台6个液压缸的位置同步控制。采用广义预测控制作为每个液压伺服通道的位置控制器,加入相邻交叉耦合同步控制方式,使每个液压伺服通道的液压缸考虑与其相邻两通道液压缸之间的同步误差,获得新的控制量,对6个液压缸进行同步控制;利用MATLAB进行仿真。结果表明：系统响应速度快,具有较好的位置控制和同步控制性能;将基于广义预测控制的相邻交叉耦合同步控制方法应用于升沉补偿平台,简化了控制器结构,协调6个液压伺服通道,在一定程度上减小了负载扰动对平台稳定性的影响。     

尺度旋转相关滤波视觉伺服研究

为了满足工业现场日益增多的应用需求,提高视觉伺服目标跟踪算法应用性,研究并提出了一种尺度旋转相关滤波视觉伺服实现方法。通过对MOSSE、ASET等先进算法进行改进,利用仿射原理,嵌入尺度旋转独立滤波器,构建适合工业现场的尺度相关滤波视觉伺服实现方法及实验平台,该实验平台由视觉伺服和二维运动控制平台组成,视觉伺服的输入为实时图像,输出为机器人动作;二维运动控制平台准确驱动被跟踪的目标,使跟踪结果可以量化。实验证明:该视觉伺服实现方法在改进鲁棒性和实时性的同时,可以满足工业现场应用需求。     

基于FPGA的可重构交流伺服系统硬件设计

通过对交流伺服系统硬件电路分析，提出了一种可重构的通用硬件系统结构，设计了基于DSP FPGA ASIPM的交流伺服驱动控制硬件平台，该系统配置相应的软件可以驱动异步电机、永磁同步伺服电机、无刷直流电机，通过对FPGA的不同配置还可以驱动直流电机和三相感应式高压步进电机。     

伺服控制参数对摩擦误差影响的研究

为了从伺服控制参数角度分析由摩擦所造成的误差,对实验平台进行建模并根据辨识实验结果建立了精确的摩擦模型。通过理论分析及仿真,研究了不同伺服控制参数条件下,系统换向点处摩擦误差在频域与时域上的变化。总结了伺服控制系统各参数对换向点处摩擦误差的影响规律,其结果可以作为伺服控制系统参数调整及优化的参考,具有一定理论及实用价值。     

数控机床伺服进给系统无传感器性能评估技术的研究

以位置全闭环控制策略的数控机床伺服进给系统为研究平台,研究伺服放大器中霍尔电流传感器、编码器与光栅尺等无传感器测试原理,探索无传感器信息与故障的关联性以及无传感器信息用于故障评估的可行性;并且针对不同类型的数控系统,提出不同的数据采集方法。为数控机床伺服进给系统在线性能评估奠定了基础。