轮式起重机起升卷扬闭式液压系统控制研究

论述轮式起重机起升卷扬开式液压系统控制要点和闭式液压系统常规控制原理,提出一种新型控制技术用于控制轮式起重机起升卷扬闭式液压系统。原理为在起升卷扬闭式液压系统中设置一平衡阀,利用平衡阀特性来解决起升卷扬闭式液压系统启停溜钩、冲击震动等难题;利用平衡阀负载安全特性避免液压系统驱动管路一旦爆裂或发动机一旦出现飞车故障负载失速坠落现象发生;通过平衡阀先导内外联控,解决平衡阀在闭式液压系统中发热问题。实践证明,所设计的QLY系列轮式起重机起升卷扬闭式液压系统控制技术性能稳定可靠。     

闭式泵车泵送液压系统建模与仿真研究

针对闭式泵车泵送液压系统建模难度高、关键元件的实际结构参数难以获取导致仿真模型精度低，闭式泵车泵送液压系统的动态特性分析难度大等问题，通过测量泵送液压系统关键元件三维模型，采用AMESim仿真平台进行细节建模，使仿真模型更接近实际。建立各关键元件的仿真模型并根据原理图完成整个回路搭建，开展泵车空泵试验对仿真模型的正确性进行验证，最后控制水阀负载模拟混凝土负载为系统加载。结果表明：仿真模型能准确模拟闭式系统动态曲线变化规律，最大相对误差在8%以下。     

基于自适应模糊PID的连续管作业机注入头速度控制研究

连续管作业机工作过程中起/下管速度控制主要依赖手动调节注入头泵的排量、马达压力等。为解决操作复杂、自动化程度低等问题,将连续管作业机注入头液压系统简化为闭式泵控马达系统,将传统手动控制方式改进为自动控制方式。分析泵控马达系统的工作原理,在AMESim中构建泵控马达系统的液压仿真模型;利用MATLAB/Simulink设计出AMESim仿真模型的PID及自适应模糊PID控制模型,从而构成整个系统的闭环控制联合仿真平台。采用PID算法及自适应模糊PID控制算法对系统响应进行仿真分析。结果表明：采用自适应模糊PID控制方式后,液压模型的响应速度更快、无超调和滞后现象、稳态误差更小,泵控马达系统具有良好的动态特性。     

基于PID模糊控制器的闭式泵控系统特性研究与分析

传统农用机械中的电控液压系统存在能耗高、电气化程度低和转向精度低等问题,故提出一种基于PID模糊控制器的闭环泵控系统,以提高电控液压系统的响应特性、控制精度和电气化程度。通过分析闭式液压泵控系统的工作原理搭建系统的数学模型,并在MATLAB软件中构建该系统的仿真模型,验证了该控制系统的动态特性。仿真结果表明:基于PID模糊控制器的闭式泵控系统具有良好的动态特性和控制精度;响应时间由原PID控制的1 s减为0.8 s,系统超调量由6.5 mm降为4.2 mm,系统稳定时间从3.8 s减为2.5 s。     

基于AMESim的矿井罐笼常闭式液压防坠器系统特性研究

为防止煤矿井下输送设备连接装置损坏或钢丝绳断裂使得罐笼掉落井下,设计一种采用液压制动装置的常闭式防坠器,并详细分析该液压控制系统工作性能.在AMESim中搭建常闭式防坠器液压系统模型,通过仿真得出在输入信号指令下常闭式液压防坠器的工作缸制动距离、速度曲线和流量特性,并进行防坠器的工厂试验.结果表明:该常闭式防坠器系统满...     

基于AMESim的液压平衡阀动态特性

在AMESim液压系统仿真软件中建立了液压平衡阀的模型,并根据实际参数搭建了液压平衡回路的系统模型。对几种典型工况下平衡阀的动态特性进行仿真,得出不同主阀芯节流槽结构下平衡阀主阀芯的速度响应曲线、位移响应曲线、主阀流量响应曲线、主阀口压力响应曲线、液压缸速度响应曲线,对仿真结果进行对比分析,得出主阀芯节流槽结构对液压平衡阀动态特性的影响。     

拖曳收放系统的电液伺服研究

以拖曳收放系统为研究对象,设计拖曳收放的液压系统,介绍收放过程中的工况,给出张力调定和计算方法;分析收放液压绞车的同步运动关系,推导出马达的传递函数;引入伪微分控制算法,并对波浪补偿进行仿真。结果表明:伪微分控制算法具有很好的响应特性,严格满足系统要求。     

湿式离合器液压执行系统建模与仿真

针对湿式离合器液压执行系统,在分析其工作原理和结构的基础上,在机械域和液压域上分别对关键组成部分比例压力电磁阀和离合器油缸活塞建立数学模型,并采用AMESim软件对湿式离合器的液压执行系统进行建模;为了验证所搭建模型的有效性,在给定不同的激励电流情况下分析系统的动态响应;针对所搭建的AMESim模型,采用传统PID控制算法和基于模型的前馈+反馈控制算法控制输出油压,对比验证了跟踪效果。仿真结果表明:搭建的模型具有良好的动态特性,前馈+PID反馈的控制算法较PID算法的控制效果更好。     

液压机械无级传动换段过程液压回路动态特性仿真研究

为了研究液压机械无级传动换段过程中液压回路的动态特性,采用仿真软件EASY5建立液压机械无级传动液压回路的仿真模型,分析管道长度、管道直径以及油液容积在换段过程中对液压油路的压力响应、扭矩变化以及液压元件转速变化的影响。结果表明:减小管道长度、管道半径和油液容积可以有效减小液压元件在扭矩反向时的转速波动和压力冲击,提高系统的动态特性。     

基于DSP和CPLD的耦合型高频脉冲焊接电源系统设计

针对当前焊接电源的动特性无法满足高频脉冲电流输出的要求,文中在详细分析焊接电源特性的基础上,保持焊接电源输出方式和控制模式不变,建立了耦合脉冲电源系统的数学模型,并分析电容容值和电压、回路电感、回路等效电阻对脉冲电流的影响;搭建了以DSP+CPLD为控制核心的数字化耦合型高频脉冲焊接电源系统,同时给出了硬件结构框图;基于PI控制算法实现了电源系统的时序控制及闭环控制,同时给出了软件设计流程;最后,进行了耦合高频脉冲焊接电源系统的动、静特性测试,测试结果表明:该系统动态响应速度快、控制精度高、脉冲输出稳定。     

基于逆系统方法的压铸机快压射速度控制

压铸机在工作过程中由于液压元件的节流特性及液压动力元件的死区、滞环和限幅等因素使系统具有较强的非线性。为了提高压铸机快压射阶段速度系统的鲁棒性,提出一种基于逆模型的控制算法。建立速度系统的非线性模型;分析系统的可逆性,将系统线性化为伪线性系统;利用反馈控制设计线性系统控制器,实现对系统的控制。利用MATLAB验证基于逆系统方法的压铸机快压射速度控制的有效性。     

基于数据驱动的凸轮磨削轮廓误差补偿

针对数控凸轮磨削机床在加工过程中存在的周期性、重复性轮廓误差和不易建模等问题,提出一种基于数据驱动的轮廓误差补偿策略。在数控凸轮磨削机床的单轴伺服跟踪系统中加入无模型自适应迭代学习控制,该方法沿迭代轴引入伪偏导数,将复杂的非线性系统动态线性化处理。针对两轴之间由于伺服跟踪误差不同导致的滞后量不同,利用交叉耦合迭代学习控制,将补偿量按照交叉耦合系数反馈到单轴伺服控制系统中,实现对凸轮磨削轮廓误差的补偿。最后通过仿真实验验证了提出的轮廓误差补偿策略可以有效减小凸轮的轮廓误差,提高了数控凸轮磨削机床的加工精度。     

基于无凸轮发动机的液压执行机构复合控制研究

针对发动机凸轮驱动式液压可变气门控制跟踪误差较大问题,设计了无凸轮发动机液压执行机构,并采用了复合控制系统.建立了混合执行器数学模型,分析了气门阀液压驱动工作原理.给出了压电致动器等效电路图和数学表达式,推导出气门阀液压驱动运动方程式.结合前馈控制和反馈控制的各自优点,设计了复合控制系统.采用MATLAB软件对发动机气...     

模糊自适应PID控制器在液压AGC系统中的应用

针对液压AGC(Automatic Gauge Control)系统生产工艺中对厚度控制的要求,设计一种应用于液压AGC系统的模糊自适应PID控制器。该控制器以常规PID控制为基础,根据偏差和偏差的变化率,利用模糊逻辑实现PID参数的在线自调整,进一步完善PID控制器的性能,提高厚度控制系统的控制精度。仿真结果表明:该控制器既具有常规PID控制器高精度的特点,又具有模糊控制器响应速度快的特点,而且具有良好的动态、稳态性能以及较强的鲁棒性,能够使液压AGC系统达到满意的控制效果。     

电液伺服系统的模糊自适应复合控制研究

电液位置伺服系统的阻尼比较低,造成电液位置伺服系统响应速度慢及跟踪性能较差。为解决此问题,提出一种模糊自适应控制与速度正反馈、加速度负反馈相结合的复合控制策略。通过速度正反馈来提高系统的开环增益,加速度负反馈提高阻尼比,从而提高系统动态响应速度并减小位置误差。利用前馈控制拓宽系统频宽,进一步减小位置跟踪误差。对传统PI控制、模糊PI控制、模糊PI复合控制算法下的系统响应性能进行仿真分析,结果表明:采用所提出的复合控制策略时,系统动态响应速度比模糊PI控制提高约76.9%,比传统PI控制提高约84.2%,其位置跟踪误差几乎为0。     

高精度电液比例阀控缸位置伺服系统控制器的设计

设计了一种由反馈控制器和前馈控制器组成的适用于电液比例阀控缸液压位置伺服系统的控制器，前馈控制器根据动力机构的传递函数来设计，反馈控制采用了一种新型的模糊-PID控制器。试验结果显示，采用该控制器的电液比例阀控缸系统获得了较高的位移跟随精度，从而证明了本文所设计的控制器是有效的。     

遥操作机器人力反馈双向伺服控制策略研究

针对并行机构的力反馈双向液压伺服控制中所存在的反馈力冲击大及位置跟随差的问题,提出一种以主、从手之间的力信号作为从动端控制信号,位置信号形成主手控制量的新型力觉反馈控制算法。应用阀控液压缸和力传感器构成液压力伺服控制器,构建力反馈双向伺服控制试验系统。在空载、抓轮胎和抓石块3种负载情况下,分别进行了力、位置跟随性能实验。实验结果表明:该力反馈控制方法既能保证从手对主手的位置跟随精度,又能使主手准确连续地跟随从手受力情况,明显改善了主-从控制系统的操纵性能,操作者能够获得真实的力觉临场感,提高了力反馈透明性。     

变转速液压容积调速系统的控制结构

变转速液压容积调速系统是一种新型容积调速回路，所采用的控制结构有四种：恒压频比(U／f)开环控制、矢量小闭环控制、负载压力补偿控制和速度大闭环反馈补偿控制。本文简述了这四种控制结构，并针对大惯性变转速液压容积调速系统的特点，提出了三种新的复合补偿控制结构：反馈与负载前馈相结合的复合补偿控制结构、反馈与输入前馈相结合的复合补偿控制结构、反馈与输入前馈和负载前馈相结合的复合补偿控制结构，对于提高大惯性变转速液压容积调速系统的控制特性具有较大意义。     

轧机液压厚度控制系统的定量反馈优化设计

结合某2 500 mm中厚板精轧厚度控制系统设计项目,根据实际设备条件,确定合理的轧机液压伺服控制系统模型.考虑执行机构的性能与轧机系统整体稳定性的折衷问题,在PID控制器基础上,设计液压伺服定量反馈QFT控制器.综合分析执行机构的不确定性范围和系统性能指标的要求,实现了轧机液压伺服系统鲁棒控制器的设计.对比仿真结果表明:QFT调整方案能够有效保证系统的稳定性,同时具有较好的控制性能.     

改进MFAILC算法在轧机液压系统的应用

针对轧机液压位置闭环系统存在强耦合、多变量等非线性因素,精确建模困难且不具备自我更新学习等问题,将无模型自适应迭代学习控制（MFAILC）应用于轧机液压位置闭环系统。由于MFAILC算法的误差收敛消耗时间较长,采用高阶伪偏导数估计算法改善系统的收敛速度,同时针对MFAILC算法在控制过程中的抗干扰性较差、容易产生控制偏差的问题,结合内模控制强鲁棒性、结构简单等优点,将其引入MFAILC算法,对算法的控制结构进行改进。仿真实验结果表明:改进后的无模型自适应迭代学习算法的收敛速度、控制精度都得到提高,系统的抗干扰性也能够增强。