阀控非对称缸电液伺服系统控制策略研究

为克服阀控非对称液压缸电液伺服系统的本质非线性,改善系统的动态性能,根据液压缸活塞杆的不同运动方向分别给出相应的三维模糊控制器来控制该系统,在实验中使用压力反馈的方法来提高系统的阻尼比,实验表明这种方法不仅有效地解决了系统的不对称性,而且顾系统的动态性能。     

阀控非对称缸频域建模

指出阀控非对称缸的动态响应是其正反向油路遵循系统结构特征决定的某种规律交替作用的结果.针对以往频域建模时不考虑结构因素影响,利用负载压力和负载流量定义实现模型整合的不足,提出阀控缸的统一频域模型--分段传递函数,该函数包含两个对应正反向油路的子函数.对于对称缸,两个子函数具有完全相同的结构和参数;对于非对称缸,两个子函数的速度放大系数Kv1和Kv2不等,其模型整合可归结为Kv1和Kv2的整合.在传递函数结构参数和响应曲线形态分析的基础上,借助数字仿真,探讨典型系统模型整合算法与系统阻尼比ξh及衰减比δ的关系,提出变量整合、参数整合的概念和方法,给出通过分段传递函数整合获得等效传递函数的建模方案.对常规液压伺服系统,等效传递函数的阶跃响应与数字仿真基本吻合,与以往模型相比精度明显改善.     

阀控非对称缸位置伺服系统正反向速度特性的理论分析及试验研究

文章对对称阀和非对称阀对非对称缸的位置控制问题进行了理论分析和实验研究，建立了统一的系统流量方程数学模型，并将其应用在Stewart并联液压驱动六自由度平台中。运用仿真分析和实验研究的方法对理论分析的结果进行了验证，并得出了一些有意义的结论。     

阀控非对称缸的非线性建模及其反馈线性化

针对阀控非对称缸系统,分别推导了液压缸正反向运动时的状态方程,并最终统一成一个非线性模型。通过仿真和试验,验证了模型的准确性。在此基础上,采用非线性控制理论中的输入／输出精确线性化方法,通过非线性状态反馈变换获得了全局线性化模型,并对系统零动态稳定性进行了分析。该研究对采用线性控制理论实现液压伺服系统的高精度位置跟踪控制有一定的帮助。     

基于ADAMS的阀控非对称缸仿真研究

文章基于ADAMS,建立了阀控非对称缸的实体模型和液压系统,对其速比特性进行了分析并得出仿真结果;进一步对阀控非对称缸进行非线性建模,利用ADAMS与MATLAB对系统进行仿真,得到阀控非对称缸系统的动态及静态参数值。详细介绍了ADAMS与MATLAB联合仿真的建模过程及实现方法。     

基于MATLAB的阀控缸伺服系统仿真分析

根据液压伺服系统的基本理论,推导了阈控缸液压伺服系统的传递函数模型;用MATLAB软件对系统的动态特性进行仿真分析,并进行了参数修正;结果表明所建数学模型及仿真结果接近实际工况,并且经参数修正后的控制系统是稳定的.     

非对称伺服阀在阀控缸电液伺服系统中的应用

电液伺服系统广泛应用于机械设备中,伺服阀是电液伺服系统中的关键元件,非对称伺服阀的出现为阀控非对称伺服油缸电液伺服系统的设计提供了新的选择。采用孔口流量方程和流量连续方程分析了伺服阀非对称结构和对称结构分别控制非对称伺服油缸时伺服油缸两腔的压降情况,得到了2种设计结构非对称伺服油缸两腔的压降指标。结果表明,在合理选择伺服阀阀芯结构和伺服油缸结构匹配时,可以有效减少伺服油缸两腔的压降,减少功率损失。对三轮旋压机横向进给电液伺服系统进行分析,优化了系统压力和电机功率,通过压力传感器检测非对称伺服油缸两腔的压力验证了理论分析的准确性,为电液伺服系统伺服阀阀芯结构和伺服油缸结构的合理匹配设计提供了理论支持。     

关于比例阀控非对称缸系统的建模问题

通过研究比例阀控非对称缸系统的动态特性,建立了电液比例阀控缸位置系统的数学模型,并与对称动力机械不同。     

基于Backstepping的阀控非对称缸电液伺服系统非线性控制

考虑了阀控非对称缸电液伺服系统的控制问题。首先给出了系统的动态模型，然后基于Backstepping方法得到了系统的非线性控制器。这种方法可以扩展到液压驱动机器人控制的设计上。最后对所提出的非线性控制策略与常规的PD控制方案进行了比较，仿真结果表明所提出的非线性控制策略具有更高的控制精度。     

船舶运动模拟器阀控非对称缸液压系统神经网络辨识

本文在分析船舶运动模拟器阀控非对称缸液压系统存在较大非线性的基础上,利用神经网络具有逼近任意非线性函数且具有自学习与自适应能力,应用BP算法对液压系统进行辨识。辨识结果表明,辨识模型接近于实际系统,为模拟器液压系统控制奠定了基础。     

电液比例阀控缸速度控制系统的建模与仿真

基于电液比例控制技术,针对位置控制系统提出了一种控制液压缸运行速度的方法,将活塞的速度控制通过离散的精确位移来实现,建立了阀控非对称液压缸控制系统的数学模型,采用积分分离PID控制算法,利用Matlab/Simulink模块对系统进行了仿真,验证了这种方法的可行性,并且系统在低频段动态响应比较理想,控制精度能够满足一般液压控制系统的需求.     

阀控液压缸力控制的研究

研究了阀控液压缸系统的力控制,以实现精确的力控制响应和高效率。将解耦合自组织模糊滑动模式控制器应用在阀控液压缸系统力控制,控制器设计结合模糊控制、滑动模式控制及解耦合控制应用于系统。实验结果显示,以解耦合自组织模糊滑动模式控制实现了力的控制,验证了控制系统的优越性,具有更佳的力控制响应,能源利用率提高30%以上。     

具有长管路的阀控非对称缸液压系统动态特性研究

基于流体管路线性摩擦模型,运用流体传输管道动力学及液压控制系统相关理论,针对油源与控制阀间具有长管路的某水下作业装置液压控制系统,建立了考虑管路效应的阀控非对称缸液压系统数学模型。利用AMESim软件建立了仿真分析模型,从理论和仿真角度分析了管路效应对系统动态特性的影响;通过在进油和出油管路与控制阀接口处配置相匹配的蓄能器,初步消除了管路效应的影响。     

阀控非对称缸系统的稳定性分析与设计

阀控非对称缸系统存在着大量的非线性和不确定因素,这些因素对系统稳定性的影响非常复杂。本文建立了阀控非对称缸系统的非线性模型,以此模型为基础,利用多参数分岔理论分析了单一因素变化和多个因素同时变化等不同状况下系统稳定性的变化,给出了增大系统稳定裕度的设计指导性意见。     

基于SIMULINK的阀控非对称液压缸系统的研究

建立伺服阀控制非对称液压缸系统的数学模型,利用MATLAB软件中的SIMULINK模块库对该系统进行仿真分析研究。设计PID控制器,通过引入PID闭环位置控制,使该系统在任意外界信号的作用下都能够保持良好的跟随性,从而提高系统的控制性能。     

阀控缸负载模拟多余力抑制研究

针对伺服阀控缸作动器测试平台的物理模型,基于液压伺服方程建立了测试平台的数学模型,找出了电液作动器输出位移与负载模拟器输出力的耦合关联,并基于速度同步控制原理设计了多余力补偿环节。搭建了测试平台的AMESim与MATLAB/Simulink联合仿真模型和实验平台,进行了多余力抑制仿真和实验研究。结果表明:多余力补偿环节能够有效抑制多余力,提高负载模拟精度,测试平台数学模型、联合仿真模型准确度较高。     

比例阀控制非对称液压缸系统的非线性建模与仿真

电液比例阀控制液压缸组成的闭环系统多以传递函数的形式进行系统的稳定性分析和稳态误差分析,很难把握系统的中间状态(如液压缸两腔压力和流量的变化)。而直接以物理微分方程建立起的阀控缸非线性模型可方便地进行数值仿真分析,从而对系统的中间状态有直接认识。当采用对称阀控制非对称缸时,因液压缸两腔的作用面积不等,使活塞在方向切换时导致液压缸两腔压力的突变,同时流量在两个运动方向上的不对称也会引起活塞杆位移和速度的不一致,压力的突变会不会产生超压或气蚀,流量的不对称会不会超出额定流量,这些疑问都使考查系统的中间状态显得非常重要。签于此,该文建立了阀控非对称缸的非线性微分方程模型,同时在AMESim液压仿真软件中建立了相同的模型以进行对比验证,最后进行阀控非对称缸整个闭环系统的仿真分析,为系统的设计提供指导。     

一种新型缓冲装置在大缸径、长行程液压缸中的应用

介绍一种新型缓冲装置在水平安装的大缸径、长行程液压缸中的应用,分析了该装置的结构、工作原理及使用工况等,为从事液压缸的设计者提供了一种新的设计思路。     

基于负载匹配的阀控液压缸匹配特性研究

阀控缸系统作为飞机结构强度试验中至关重要的设备之一,其工作状态的性能直接影响着试验的可靠性和安全性。通常情况下采用经验公式进行伺服阀和液压缸的选取,该方法存在较大的匹配误差,很容易造成伺服阀选择偏小或者功率利用率较低,且伺服阀未工作在最佳状态。因此,采用负载匹配的方法,通过液压缸的负载特性曲线与伺服阀的压力-流量特性曲线之间的关系,结合实际试验件特性以及试验所采用的设备,提出一种伺服阀与液压缸的选择方法,为飞机结构试验阀控缸系统的选型和设计提供依据,使试验设备工作状态得到较大改善。     

基于NARMAX模型的阀控非对称缸神经网络预测控制

针对非对称缸位置跟踪控制精度较差,提出了一种基于非线性自回归平均滑动离散模型(NARMAX)和量子粒子群算法的神经网络预测控制策略(QPSO-NNMPC)。利用NARMAX模型表示阀控非对称缸的动态模型,使用粒子群算法优化BP神经网络(PSO-BP)对阀控非对称缸系统在线预测,使用量子粒子群算法(QPSO)对目标函数非线性优化。仿真结果表明,在不同频率期望信号与变干扰力情况下,该控制策略具有良好的跟踪效果和鲁棒性。