对称阀控非对称液压缸的电液比例位置控制系统建模与分析

介绍了电液比例位置控制系统，建立了对称阀控制非对称液压缸位置控制系统的数学模型，用Matlab对系统进行了仿真实验，并且分析了对称阀控非对称液压缸的电液比例位置控制系统的静态特性和动态特性，在此基础上进行了实验研究，实验结果与仿真结果基本一致，证明本研究所建立的数学模型基本正确．     

阀控非对称缸电液伺服系统中控制策略研究

阀控液压缸电液伺服系统常采用对称阀控制非对称液压缸,这是因为对称阀加工相对简单,而非对称缸具有结构简单、占用空间少、承载能力较大等优点。但由于系统中采用对称阀控制非对称缸而造成整个系统的不匹配,导致系统正反两个方向的动态性能不对称。采用自适应控制器对系统进行控制,使其输出满足系统的性能要求。     

挖掘机电液流量匹配控制系统流量补偿试验

为改善挖掘机液压系统的操控性和节能性,采用电比例泵和电比例多路阀同步控制方式的电液流量匹配控制系统.以2 t挖掘机试验样机为研究对象,分析电液流量匹配控制系统的结构原理和特点;针对挖掘机轻重负载不同工况,测试系统的压力和流量特性,通过试验研究基于压力特性的开环流量补偿方法.利用实时检测的油缸速度间接实现流量闭环控制,试验分析动臂、铲斗单执行器动作和复合动作的速度控制特性,并对系统进行变负载、变速度工况测试.试验结果表明：采用流量补偿方法提高系统的流量控制精度;电液流量匹配控制系统与负载敏感系统相比,泵的压力裕度减小0.6～0.7 MPa,提高了系统的节能性和动态响应性.     

电液伺服系统力轨迹反馈线性化滑模跟踪控制研究

针对电液伺服系统执行器的负载、液压油黏度和系统压力等发生变化时,对电液力控制系统的跟踪性能会造成影响,且传统的滑模控制器在跟踪电液力轨迹时容易出现振颤现象等问题,设计一种反馈线性化滑模控制器,用于对电液伺服系统的力轨迹进行精确跟踪控制研究。根据液压流体的作用原理,建立阀的流量数学模型和液压缸的数学模型。在负载的力作用下,建立液压缸与负载力平衡的数学模型,将设计的反馈线性化滑模控制方法和传统的PID控制方法在MATLAB/Simulink平台进行建模仿真实验对比。结果表明,在追踪电液力轨迹时,相比PID控制方法,反馈线性化滑模控制器能够显著提高电液伺服系统的力轨迹跟踪精度。     

对称伺服阀控制单出杆液压缸的特性分析

针对称伺服阀控制单出杆液压缸的特点，按能量守恒原则重新定义了负压压力和负载流量，推导了阀控不对称缸的数学模型，并简要分析出系统的动静态特性。     

盾构掘进机土压平衡的实现

为了控制地面沉降，减少地表变形，采用电液比例控制技术对盾构掘进机推进液压系统和螺旋输
送机液压系统进行了集成设计.其中推进液压系统采用了比例压力流量复合控制技术，螺旋输送机液压系
统采用了电反馈比例控制技术,在模拟试验台上进行了土压平衡实验分析.结果表明,通过实时控制推进速
度或螺旋输送机转速，对盾构掘进机进行推进控制或排土控制操作，可控制密封仓内土压力在设定范围
内，从而实现土压平衡.     

凿岩台车多关节机械臂的PID位置控制研究

液压凿岩台车在现代隧道掘进施工中发挥了重要作用,现有液压凿岩台车在进行寻找孔位时,需要对6个液压缸和2个液压马达分别进行控制。主要研究了电液比例阀控制液压缸的位置控制系统,以电液比例阀对支臂缸的位置控制为例,其余各个关节控制系统可以以此类推,不进行详细叙述。电液比例阀控制液压缸位置控制系统实际上是一个对液压缸的位移量在钻孔作业中进行实时校正的系统,并对液压缸的期望位移和实际位移产生的偏差进行控制,并在控制环节中添加一个控制器。设计了模糊控制系统的构成,并对模糊PID参数整定的方法与过程进行了论述,然后通过MATLAB的Fuzzy工具箱和SIMULINK模块对电液比例阀控制液压缸的模糊控制器进行设计与仿真。仿真结果显示,在此阀控液压缸控制系统中,模糊PID控制器的抗干扰能力很强,响应速度快,性能也十分稳定。     

PWM在液压系统位置控制中的应用

电液系统对液压缸的位置控制要求精度高，一般要用伺服阀或比例阀进行闭环控制，且系统比较复杂，价格昂贵。作者采用普通电磁换向阀通过脉宽调制对其进行控制，并使用数字开关技术实现了最佳控制，液压缸的加速和减速可以通过微机编程实现较平稳的位置控制。     

基于AMESim的磨机换衬板机械手液控系统仿真与分析

对某型号磨机换衬板机械手,在原有液压系统基础上,提出了采用位置反馈控制、电液比例控制变量泵相结合的系统改造方案,以解决原系统存在启、停冲击大,操控不灵活的问题,并且可以减少原有系统的功率损失。对方案中液压缸位置反馈控制和电液比例控制变量泵的设计,应用AMESim软件建立了完整的仿真模型,通过对仿真结果的分析,得出了液压缸位置反馈控制的响应精度、变量泵在电液比例控制下的动态输出特性。仿真结果表明改造后的磨机换衬板液压系统与原系统相比控制精度更高、响应速度更快,系统效率更高。     

泵控非对称液压缸系统高精度位置控制方法

针对已开发的单向比例泵控非对称液压缸系统实验平台,为了实现该类系统的无超调位置控制,通过分析系统的工作原理及特性,基于系统的流量连续性方程和力平衡方程,提出采用带约束的三阶状态空间模型来描述单向比例泵控非对称液压缸系统的方法.基于模型预测控制理论和QPhild二次优化算法,设计适用于该模型的模型预测控制器来保证系统的无超调位置输出.实验结果表明,运用模型预测方法能够避免换向阀切换引入的系统非线性,有效地解决泵控非对称液压缸系统的超调问题,实现多约束条件下的高精度位置控制.     

热轧上夹送辊液压回路改进

分析卷取机夹送辊液压回路存在问题和缺陷,运用电液伺服阀控制上夹送辊液压缸塞腔改造由三通减压阀控制控上夹送辊液压缸塞腔,取得良好效果。     

新型电液比例精密流量阀的试验研究

新型电液比例精密流量阀是作者研制出的一种新型电液比例控制元件．本文对该阀的主要结构,主要控制环节和稳态特性的试验进行了阐述,得出了该阀的主要组成环节的最佳结构和最佳参数以及该阀的整体性能特点．     

LUDV多路阀的挖掘机电液流量 匹配控制系统特性

为了提高挖掘机液压系统的操控性和节能性,采用电比例泵和电比例多路阀同步、开环控制方式的电液流量匹配控制系统.以2 t挖掘机试验样机为研究对象,分析基于与负载压力无关的流量分配（LUDV）多路阀的电液流量匹配控制系统的结构原理和特点,建立基于Adams和AMEsim的挖掘机机液联合仿真模型;以LUDV负载敏感系统为对比研究对象,通过挖掘机动臂和铲斗复合动作,仿真与试验分析电液流量匹配控制系统的稳定、响应和节能性,并进行挖掘机流量饱和和典型挖掘工况的试验研究.结果表明：仿真与试验结果吻合较好,验证仿真模型的准确性,仿真模型可用于进一步理论研究;与LUDV负载敏感系统相比,基于LUDV多路阀的电液流量匹配控制系统改善了系统的稳定性和响应性,压力裕度减小了0.9～1 MPa,提高系统的节能性.通过典型挖掘工况对整机能耗进行评估,与LUDV负载敏感系统相比,电液流量匹配控制系统系统压力裕度降低了1 MPa,节能达12%.     

不对称拓扑的单调谐混合有源滤波器研究

针对非线性负载引起的谐波污染问题，提出一种不对称拓扑的单调谐混合有源滤波器（Hybrid Active Power Filter,HAPF）。该不对称拓扑结构包含一个三相电压型变流器与两相LC式无源滤波器。通过分析新拓扑的工作原理和特点，构建滤波等效电路，利用含无源滤波器的两相电流构造不对称第三相电流的控制量，实现对电网三相谐波电流的有效抑制和滤波器直流电压的控制，直流侧电压采用比例积分（Proportional Integral,PI）控制其稳定。利用仿真和实验对拓扑电路及控制策略进行验证，实验结果验证了所提出的拓扑结构及控制方案的可行性。     

大惯性双向变张力电液比例张力控制系统的研究

设计了可实现双向变张力控制的电液比例张力控制系统, 对两种典型的张力控制方案--调压方案与调速方案进行了数学建模与理论分析. 指出调压方案具有自带闭环、稳定性较高的特点, 同时在具有大惯性负载时, 也存在动态性能较差的不足. 针对这种情况, 充分利用节流元件的压力流量增益来增大调压方案的系统阻尼比, 并设计了带限幅的变比例分段(propertional-integral-derivative, PID)张力控制算法. 理论分析与试验表明, 所设计的采用调压方案的电液比例张力系统及其控制策略, 对于大惯性负载的变张力控制具有很好的解决能力，张力跟踪良好，精度较高，同时又能实现双向张力控制这一功能.     

新型电液比例精密流量阀的结构及特性

本文对作者所研究开发的新型电液比例精密流量阀的结构及特性作了全面阐述，其结构简单、控制方式新颖，此阀在冶金、锻压、机床进给系统、塑料加工等一些驱动力大、位置精度高、有低速要求的机械中应用十分广阔。     

基于最小控制合成算法的电液伺服振动台控制策略

针对电液伺服振动台受参数变化、外部干扰影响，加速度响应信号跟踪精度降低的问题，本文通过三状态控制提高稳定性；为进一步提升加速度响应跟踪精度，提出最小控制合成算法与三状态结合的控制器。依据振动台理论模型，推导了液压缸位移与电液伺服阀输入电流之间的传递函数。采用极点配置方法，确定三状态控制反馈、前馈控制器参数；设计参考模型参数，提升最小控制合成收敛速度。对电液伺服振动台进行加速度信号跟踪试验。仿真结果表明：相比三状态控制控制器，在正弦波与随机波输入信号下，TVC-MCS复合控制器信号跟踪误差降低。比较频率特性曲线，TVC-MCS复合控制器幅度相位延迟降低，有效提升了加速度跟踪性能。     

基于Simulink模型阀控非对称缸系统动态特性分析

分析了阀控非对称缸系统特性,建立滑阀的流量特性方程、液压缸的流量连续性方程、液压缸力平衡方程,推导出系统输出位移与输入阀芯位移之间的关系,建立Simulink仿真模型,在MATLAB环境中Simulink模块中仿真,从而分析对称阀控制非对称缸系统的动态特性。     

电液位置伺服系统的局部模型参考自适应控制

提出了一种适用于电液位置伺服系统这类宽频带系统的新自适应控制方法。该方法简单实用，能有效地避免自适应控制中的逆不稳定问题。仿真结构表明，这种方法对抑制电液位置伺服系统时变参数的影响有明显作用，能够获得相对良好的控制效果。     

基于模糊PID控制的摩擦负载系统的研究

提出一种采用电液伺服阀控制的液压摩擦负载系统,此系统利用液压缸作为执行机构时制动盘提供摩擦转矩.为了达到理想的控制效果,设计了模糊PID控制器,通过对电液伺服阀进行调节,来控制液压缸的跟随性能.在两种不同的控制算法下,对QDJ2815起动机进行恒转矩控制试验,得到相应的控制响应曲线,并分析了该闭环控制系统的实现情况,结果表明：模糊PID控制算法比常规PID控制算法具有更小的超调量,整个系统运行稳定可靠.