基于高速开关阀的气动执行器位置伺服控制研究

使用一种五点开关PWM控制算法对高速开关阀气动执行器进行位置伺服控制。分析了开关阀的启闭滞后现象．并提出了一种修正方法,该方法可有效地消除系统的静态误差。实验结果表明,用高速开关阀可以实现快速、精确的气动执行器位置伺服控制。     

基于高速开关阀的气动执行器位置伺服控制

本文使用一种五点开关PWM控制算法对高速开关阀控气动执行器进行位置伺服控制.分析了开关阀的启闭滞后现象,并提出了一种修正方法,该方法可有效地消除系统的静态误差.实验结果表明,用高速开关阀可以实现快速、精确的气动执行器位置伺服控制.     

基于高速开关阀的气动执行器位置伺服控制

本文使用一种五点开关PWM控制算法对高速开关阀控气动执行嚣进行位置伺服控制。分析了开关阀的启闭滞后现象。并提出了一种修正方法，该方法可有效地消除系统的静态误差。实验结果表明。用高速开关阀可以实现快速、精确的气动执行器位置伺服控制。     

高速开关阀的气缸定位控制

首先分析了基于PWM高速开关阀的气缸定位控制系统的工作原理,在此基础上建立阀控缸定位系统的数学模型。应用脉宽调制方式以及常规PID控制算法和模糊PID控制算法,在MATLAB/SIMULINK上对基于高速开关阀的气缸定位系统进行了仿真。仿真结果表明,用模糊PID控制算法控制阀控缸定位系统,可以实现更快速、更精确的气动执行器位置伺服控制。     

基于开关阀的气动位置控制系统的模糊+PI控制

文章对一种基于高速开关阀气动位置控制系统，采用修正差动脉宽调制的方法，用模糊控制 PI控制结合的控制策略，不但提高了系统的动态性能和精度，又提高了系统的稳定性，以较低的成本实现数字式气动系统位置控制。     

高速开关阀动态性能试验装置及其应用研究

高速开关具有制造成本低、动作速度快等优点,在液压气动位置伺服控制领域得到广泛应用。但其动作行程和时间都很短,对其进行动态特性的测试比较困难。该文提出一种通过测量其控制腔压力的瞬态过渡过程来估计开关特性的方案,并给出了试验系统必须满足的设计准则,对自行研制的某型号高速开关阀进行动态性能试验,给出了相关测试结果。     

PWM阀控单端封闭气缸系统的工作

本文给出了高速开关阀阀控气缸系统的单端封闭PWM开关控制的两种工作模式,一种是通过对一定压力气源的PWM断续控制,改变系统的阶跃响应时间,气缸活塞的位移只能通过改变压差调节;另一种是通过气源和大气的PWM交替接入控制,实现占空比一位移/压力或压差一位移/压力比例控制.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: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,为今后高速开关阀的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.     

基于高速开关阀的起落架着陆冲击载荷控制

选用并联组合高速开关阀作为起落架半主动控制执行器。针对起落架的着陆冲击这一瞬间过程,本文未采用常规的脉冲流量控制方法而是采用直接电压控制方法;考虑了高速开关阀的离散性和迟滞性,建立了基于高速开关阀的起落架半主动控制缓冲动力学模型;按给定吸收功量时峰值载荷最小的准则设计PD控制律。仿真结果表明,基于高速开关阀的起落架半主动控制方法对着陆冲击振动有较好的控制效果。     

气动人工肌肉位置离散滑模控制

高速开关阀控气动人工肌肉系统中存在极强的非线性(比如迟滞力,气体的动态流动),并伴随众多不确定性和干扰,难以有效控制。针对高速开关阀控气动人工肌肉单自由度质量弹簧系统,提出了带迟滞力补偿的气动人工肌肉数学模型;基于反馈线性化,设计出了相应的位置离散滑模控制策略。另外,经对高开关阀控气压方式进行线性化,简化了高速开关阀的PWM控制策略。实验结果表明,所提出的控制方案不仅取得了不低于离散抗饱和PID的控制效果,而且具有很大的改进和提升空间。     

基于开关阀流量特性的气缸输出力伺服控制研究

该文提出了一种利用开关阀实现气缸输出力伺服控制的新方法。基于高速开关阀自身的体积流量特性,通过对4个高速开关阀开关时序的优化配置,实现气缸输出力的精确快速控制。首先研究开关阀体积流量、PWM占空比和阀进出口压差三者之间的关系,并将其与模糊控制器相结合,建立输出力伺服控制的闭环算法。在此基础上再结合将充放气阀同时打开,调节充放气阀关闭的时间差的错时方法与模式切换设计实现输出力的伺服控制。最后搭建了气缸输出力伺服控制试验平台,开展了试验验证。结果表明,该文所提出的方法能实现准确快速的阶跃控制且稳态误差低于0.5%,并能够较好地跟踪上0.4 HZ的高频正弦和0.1 HZ的低频正弦指令信号。     

Intelligent switching control of pneumatic cylinders by learning vector quantization neural network

School of Mechanical and Automotive Engineering, University of Ulsan, San 29, Muger2-dong, Nam-gu, Uhan 680-749, Korea The development of a fast, accuiate, and inexpensive position-controlled pneumatic actuator that may be applied to various practical positioning applications with various external loads is described in this paper A novel modified pulse-width modulation (MPWM) valve pulsing algorithm allows on/off solenoid valves to be used in place of costly servo valves A comparison between the system response of the standardPWM technique and that of the modified PWM technique shows that the performance of the proposed technique was significantly increased A state-feedback controller with position, velocity and acceleration feedback was successfully implemented as a continuous controllei A switching algorithm foi control parameters using a learning vector quantization neural network (LVQNN) has newly proposed, which classifies the external load of the pneumatic actuator The effectiveness of this proposed control algorithm with smooth switching control has been demonstrated thiough experiments with various external loads     

气动位置伺服系统的自适应控制研究

提出采用两个电－气压力比例阀构成新颖的阀控缸气动位置伺服系统,并运用极点配置的自校正自适应控制方法实现了气缸活塞位移的实时控制。研究结果表明,这种气动位置伺服系统比采用电－气流量比例阀的气动位置伺服系统具有较高的刚度和较好的控制性能;运用自适应控制方法的气动位置伺服系统具有较强的跟踪能力和抗参数扰动的鲁棒性。     

Active control of a pneumatic isolation table using model following control and a pressure differentiator

Pneumatic vibration isolation systems are widely used in semiconductor production processes. Most of them are controlled with nozzle-flapper type pneumatic servo valves. However, these servo valves require large exhaust air flow rates in order to control pressure precisely.In this paper, the model following control method was applied using a pressure differentiator and a spool type servo valve to actively control a pneumatic isolation table. Experiments were carried out on an air-spring system supporting a heavy granite bed, the displacement of which was modeled with a single degree of freedom.The experimental results gained in this research demonstrate the possibility of realizing a more efficient vibration isolation system than the conventional system using nozzle-flapper type servo valves. More specifically, this investigation showed about a 90% decrease in the steady-state exhaust air flow rate.     

高速开关阀控气动位置伺服系统的模糊自适应PID控制

为实现高速开关阀控气动位置伺服系统的精确控制,以4个高速开关阀控制气缸的结构作为研究对象,提出一种模糊自适应PID算法以提高其控制精度.介绍了系统的结构与工作原理,并在此基础上建立系统数学模型.针对常规PID控制器难以适应多工况位置跟踪的问题,利用模糊控制原理对PID控制器的参数进行在线调整,以满足系统控制过程中对于参...     

气动位置伺服系统的建模与仿真

本文针对气动位置伺服系统的一些关键技术进行了研究,建立了系统数学模型,包括比例阀非线性特性的描述、非线性摩擦力的表示、以及执行元件在端位的机械限位动态过程的描述等,并采用Matlab/Simulink模块建立了系统仿真模型,以摆动气缸位置伺服系统为例,进行了仿真和实验数据对比。结果表明该数学模型较为精确,基于该数学模型的Simulink仿真模型较好的反映了气动位置伺服系统的特性,证明所建模型的合理性。     

Development of a digital control system for high-performance pneumatic servo valve

Pneumatic servo systems are used in many fields, such as pneumatic robot systems or vibration isolation systems. To improve the controllability of the pneumatic servo system, a higher performance servo valve is needed.In the present paper, a pneumatic spool type servo valve having an air bearing and a high-resolution position sensor was developed. We attempted to achieve high-frequency, high-accuracy flow rate control by digitization of the controller. We present herein a control algorithm for digital control of this valve.The characteristics of this valve were measured and the natural frequency of the valve was clarified to be up to 300 Hz. The spool position accuracy and the dynamic characteristics of the developed servo valve are greatly improved compared to existing valves.     

数控位置伺服系统控制策略研究

针对高速高精度加工技术对数控位置伺服系统的控制性能提出的更高要求以及现行位置伺服控制方法存在不足的问题,提出了一种基于模糊推理的广义预测控制方法。首先采用网格搜索算法和递推最小二乘法相结合的思想对伺服控制系统的模型结构和模型参数进行辨识;然后将广义预测控制方法作为数控位置伺服系统的控制策略,运用模糊逻辑推理对反馈偏差进行非线性在线校正,克服了传统的广义预测控制对CARIMA模型进行线性控制的缺点;最后通过MATLAB仿真和施耐德十字平台实验验证了该方法具有很好的控制性能和鲁棒性。该方法为高速高精度数控机床的位置伺服控制系统提供了一种新的思路。