基于能量调节的电液变转速控制系统

电液变转速控制系统相比节流调速系统虽然具有节能的优势,但是由于其响应速度慢的缺点限制它的应用,为了提高电液变转速控制系统的响应速度,采用在传统的电液变转速系统中加入能量调节装置的方法,构成基于能量调节的电液变转速控制系统,能量调节装置的主体由蓄能器和比例节流阀组成,能够在系统减速时吸收多余的能量,而在系统加速的时候释放储存的能量,从而加快系统响应速度并实现能量的回收.针对基于能量调节的电液变转速控制系统的特点,提出基于能量调节思想的控制策略,一系列的对比试验表明,本系统能够在保持低能耗特点的同时获得比节流调速系统更高的响应速度.     

基于能量调节的电液变转速液压缸位置控制系统

电液变转速控制系统因其良好的功率匹配特性和节能特性,得到广泛的应用,但是其响应速度慢的缺点限制了它的应用.为了提高电液变转速系统的响应速度,采用在传统电液变转速控制系统中加入能量调节装置的方法,构成一种新型的液压控制系统,能量调节装置由蓄能器和比例节流阀组成,能够在系统减速时吸收多余的能量,而在系统加速时释放储存的能量,从而加快系统的响应速度.以液压缸位置控制系统为对象,介绍能量调节器和系统的组成,建立能量调节器和整个系统的非线性数学模型,并在该模型的基础上进行系统响应速度和能耗特性的数值仿真分析.仿真结果表明,基于能量调节的电液变转速控制系统具有很好的频率特性,接近节流调速系统,并且能够保持电液变转速系统的良好节能特点.     

基于能量调节的电液变转速控制系统中能量调节器的分析与设计

能量调节器是基于能量调节的电液变转速控制系统的关键部分,它的能量调节效果直接关系到系统控制性能的好坏。能量调节器的结构虽然并不复杂,但是它包括蓄能器、比例节流阀、溢流阀这样的强非线性元件,增加了分析和设计的难度。推导出能量调节器的数学模型并对其进行静态特性分析,将数学模型进行线性化得到能量调节器的传递函数,通过传递函数分析蓄能器容量、预充压力以及比例节流阀特性对能量调节器工作性能的影响。静动态分析的结果得出能量调节器的设计关键是确定蓄能器的容量和预充压力。以执行对象液压缸为例,推导出能量调节器的设计原则,并进行仿真和试验,包括蓄能器不同容量、不同预充压力下的仿真分析,以及节流控制系统、节流#变转速复合控制系统和基于能量调节的电液变转速控制系统的对比试验。结果表明,能量调节器的设计原则正确可行,为基于能量调节的电液变转速控制系统的应用奠定了基础。     

电液比例伺服系统模糊PID复合控制应用研究

针对电液比例伺服系统变流量死区和变流量增益等非线性因素，对PID控制和模糊控制的控制效果进行了研究，通过设定合理的控制误差阈值实现PID控制和模糊控制的切换，提出了模糊PID复合控制。采用实验方法比较了PID控制、模糊控制和模糊PID复合控制下电液比例伺服系统空载和带载的控制效果，实验结果表明模糊PID复合控制充分发挥了PID控制和模糊控制的优越性能，既有较快的响应速度,又有较高的控制精度。     

变转速电液推进机构

电液推进机构用于大型构件的移位装船作业,由夹紧模块夹持钢轨以提供反力支撑,通过推进液压缸完成构件的移位。电液推进机构采用变转速泵控方式,微控制器发出脉宽调制控制信号,作为变频器的输入指令信号,改变定量液压泵驱动电机的转速,以调节定量液压泵的输出流量,进而控制构件的移位速度。工程应用表明变转速电液推进机构具有效率高、响应快等特点,能够满足构件移位的作业需求。     

混合动力汽车电液复合控制策略研究

针对混合动力汽车实现上层控制求得的驱动轮目标驱动力矩,部分工况下需要协调控制电机系统和液压制动系统,为此提出基于多目标动态协调的电液复合控制策略。基于多目标动态协调的电液复合控制策略数学算法,仿真分析采取此种算法与否的两种情况下的仿真结果。对比结果可知:混合动力汽车采取这种控制方法时,防止了车轮打滑,提高了车辆加速性能,保证车辆的行驶稳定性。搭建试验平台,对比分析两种情况下控制实验结果,实验结果表明,电机系统和液压制动系统,快速、准确、平滑地实现了对打滑车轮的控制,提高了混合动力汽车的起步性能和加速性能,从而验证了仿真结果的正确性和算法的有效性。     

航空发动机电液伺服动力驱动机构复合控制方法研究

航空发动机是飞机非常重要的动力装置,针对电液伺服动力驱动机构非线性和耦合性特征,在航空发动机电液伺服动力驱动机构系统结构基础上,对电液伺服动力驱动机构相关组件进行非线性特征分析,构建电液伺服驱动力矩最优化分配目标函数,提出了动态参数自适应调节和目标驱动力矩动态规划相结合的复合控制方法,利用航空发动机电液伺服系统硬件在环测试环境对复合控制方法进行试验验证,试验结果表明,所设计的复合控制方法能够提升系统的稳定性和可靠性。     

基于复合控制的电液执行机构驱动阀门跟踪误差研究

发动机气门阀升程运动位移跟踪误差较大,导致气门阀着陆时振动幅度较大.对此,采用复合控制的电液执行机构驱动发动机阀门运动,并对阀门运动进行仿真.创建了发动机气门阀液压执行机构简图模型,阐述了液压驱动工作原理,推导出气门阀运动方程式和液压流量方程式.根据前馈控制和二次线性控制原理,设计了气门阀运动的复合控制方法,采用级联扩...     

基于变模糊PID控制器的阀控非对称缸复合控制策略

针对非对称液压缸正反向运动的不对称性对位移控制精度的影响,为了提高阀控非对称液压缸伺服系统位移控制精度,设计了根据液压缸运动方向选择对应模糊PID位移控制器的位移闭环及速度前馈复合控制方案。搭建了基于ADAMS,AMESim和Simulink的阀控非对称液压缸伺服系统联合仿真模型。研究表明,采用速度前馈控制系统响应更快;采用对应变模糊PID位移控制器控制策略,非对称缸换向跟踪期望位移的精度更高。     

Using Artificial Neural Networks for Energy Regulation Based Variable-speed Electrohydraulic Drive

In the energy regulation based varibable-speed electrohydraulic drive system, the supply energy and the demanded energy, which will affect the control performance greatly, are crucial. However, they are hard to be obtained via conventional methods for some reasons. This paper tries to a new route: the definitive numerical values of the supply energy and the demanded energy are not required, except for their relationship which is called energy state. A three-layer back propagation(BP) neural network was built up to act as an energy analysis unit to deduce the energy state. The neural network has three inputs: the reference displacement, the actual displacement of cylinder rod and the system flowrate supply. The output of the neural network is energy state. A Chebyshev type II filter was designed to calculate the cylinder speed for the estimation of system flowrate supply. The training and testing samples of neural network were collected by the system accurate simulation model. After off-line training, the neural network was tested by the testing data. And the testing result demonstrates that the designed neural network was successful. Then, the neural network acts as the energy analysis unit in real-time experiments of cylinder position control, where it works efficiently under square-wave and sine-wave reference displacement. The experimental results validate its feasibility and adaptability. Only a position sensor and some pressure sensors, which are cheap and have quick dynamic response, are necessary for the system control. And the neural network plays the role of identifying the energy state.     

基于模糊神经网络PID的复合控制策略

为了结合模糊控制容错力强和神经网络PID在线学习和调整的优点,提出了一种结合模糊控制与神经网络PID控制的复合控制方法,即分别设计模糊控制器和神经网络PID控制器后,再利用权重分配器对这两个控制器进行权重分配来控制被控对象。将该控制策略应用于某火电机组的二级过热器减温水流量系统控制,并在simulink仿真平台进行仿真,仿真实验结果表明:该复合控制策略较传统的模糊控制或神经网络PID控制的上升时间更短,调节时间和超调量更小,稳态性能更好。     

基于模糊PID的阀控喷管电液伺服实验系统仿真研究

电液伺服系统是飞行器的控制系统中用于调整机体姿态的关键部分.该文以某阀控喷管电液伺服实验系统为背景,针对伺服阀的阀芯因加工误差产生的负开口情况,通过建立阀控系统的数学模型,并分别采用传统PID算法和模糊PID算法对其控制效果在Simulink环境下进行仿真研究,结果表明,采用较好的控制方法能够有效克服结构上的缺陷.     

基于非线性PID的冗余驱动机构控制

冗余驱动机构是一个具有容错、低速输出的特殊机构。阐述了冗余驱动机构的工作原理,对该机构进行了运动学分析。在进行无刷直流伺服电机和丝杠传动机构建模后,建立了冗余驱动机构的全闭环数学模型。在介绍线性PID基础上,设计了应用于该传动机构的非线性PID控制器。对该冗余驱动机构进行了频响试验,验证了非线性PID控制器的合理可行。     

大负载高精度电液伺服驱动之气体能量控制阀研究

针对具有大负载高精度控制要求的气体能量控制阀瞬时启动的特点，确定了电液伺服驱动控制方案。建立元件及气体能量控制阀的系统模型，对各种控制曲线进行了仿真研究及试验研究。仿真研究充分揭示气体能量控制阀的性能特征，通过采取补偿措施，弥补了控制性能的不足。试验研究证明了仿真研究的正确性。     

变桨距风力发电机组智能控制的研究

首先分析了风力发电机组控制策略的发展状况。其次根据风力发电机组各部分原理,对气动部分、传动部分和异步发电机部分进行数学模型的建立,并在此基础上在MATLAB中搭建了风力发电机组的子模块。最后设计了基于模糊控制器的控制策略,利用MATLAB／simulink对其进行了仿真,取得了比较满意的控制效果。     

基于遗传算法的芦苇笋采收机模糊PID控制策略研究

芦苇笋采收机在工作时需人工实时操纵输出电压来适应负载力矩的变化,为提高采收效率和降低操作难度,提出了一种基于遗传算法的模糊控制PID算法以实现芦苇笋采摘装置同步带转速的智能控制。通过分析芦苇笋采摘装置的工作原理,建立了控制电压和负载力矩输入和液压马达输出轴角速度输出的状态方程数学模型;利用MATLAB/Simulink软件设计通过遗传算法优化隶属度函数和模糊规则的Mamdani模糊PID控制器,对液压马达的状态方程进行仿真。结果表明：采用遗传算法优化的模糊PID控制器相较于普通PID控制器和模糊控制器能够对输入信号更迅速地做出响应,且上升过程平稳无超调,有较强的抗干扰能力,鲁棒性较强,满足对芦苇笋采收机工作过程的简化操作和提高效率的控制要求。     

快锻系统压力位移复合控制节能研究

针对锻造液压机普通电液比例阀控系统快锻工作过程中,系统定压输出、回程缸背压腔压力过大,系统传动效率低的问题,提出了一种基于压力位移复合的控制策略,在保证控制精度的前提下,同时进行了回程缸背压腔压力控制和泵口压力负载敏感控制。通过建立液压机压力位移复合控制的整体数学模型,对其节能机理进行了研究,并分析了影响其节能效果的两个重要因素--回程缸背压腔压力pb和泵口与工作腔压力差值Δp。实验结果表明,基于压力位移复合控制的液压机快锻系统加载时系统位置误差达到1.5mm,与传统的电液比例阀控系统相比,装机功率降低至传统电液比例阀控系统装机功率的52.3%,功耗也降低为普通比例阀控系统的49.2%。