基于单神经元PID自适应的液压型风力发电机组恒转速控制

以新型液压型风力发电机组为研究对象,针对风速随机变化引起变量马达转速恒定困难的问题,提出一种基于单神经元PID自适应控制的方法,深入研究单神经元PID自适应控制器参数对变量马达恒转速控制性能的影响。利用AMESim仿真软件建立定量泵-变量马达液压模型,联合MATLAB/Simulink仿真软件进行了仿真研究。仿真结果表明:相比于经典的PID控制方法,单神经元PID自适应控制方法对变量马达恒转速控制具有良好的效果,增强了系统的抗扰动能力,提高了变量马达恒转速输出精度。     

基于Automation Studio铲运机转向液压系统设计

以ACY-6型地下铲运机液压转向系统为研究对象,该系统采用铰接液压转向系统,转向液压系统与工作液压系统采用双泵合流技术,分析该系统的工作原理,并对动作执行机构及所受载荷进行分析,在此基础上,应用Automation Studio仿真软件搭建转向液压系统机械-液压耦合仿真模型,对系统动态工作过程进行仿真,获取了原地转向工况下转向系统与执行机构的特性曲线,为实现该种车辆液压转向系统的优化设计获得理论参考和技术支撑,具有一定的工程应用价值。     

自抗扰控制在电静液作动器位置伺服系统中的应用

未来飞机将采用功率电传代替传统的液压传动,电动静液作动器(EHA)受到越来越多的关注。针对航空机载电动静液作动器的抗扰动问题,基于自抗扰算法设计一种位置伺服控制系统。以EHA为对象,对作动器位置外环进行建模分析,得到EHA位置伺服系统二阶状态空间模型;基于模型设计位置伺服自抗扰控制器的结构,并对所用的非线性函数进行了优化;在施加正弦扰动与突变扰动的情况下与传统PID进行仿真对比,验证了算法的有效性。仿真结果表明：该算法在满足系统动态性能的前提下,提高了系统的抗干扰能力。     

AMESim在电动液压转向系统的转向平顺性研究中的应用

为了满足电动液压助力转向(EHPS)系统在转向助力时的平顺性要求,提出无刷直流电动机(BLDCM)调速系统模糊PID控制方法,介绍模糊PID控制策略以及模糊控制器的设计过程并设计模糊PID控制器。利用AMESim/Simulink联合仿真技术建立电动液压转向系统模型,进行对电机目标电流的跟踪响应仿真、电机转速特性仿真和EHPS系统的转向平顺性仿真。仿真结果表明:基于直流电机调速系统模糊PID控制的电机比传统PID控制的电机具有更好静、动态特性,从而使EHPS系统具有更好的转向平顺性。     

CAMC和PID并行控制在数控伺服系统中的应用

针对数控电液位置伺服系统的非线性、参数时变性等特点,设计一种基于CAMC和PID并行控制的方案。以PID为反馈控制来保证系统的稳定性且抑制扰动,以CAMC为前馈补偿控制器来确保系统的控制精度和响应速度。在MAT-LAB环境下对位置伺服系统进行动态仿真。仿真结果表明:基于CAMC和PID的并行控制响应速度快,稳态精度高,其控制性能远优于传统PID控制器。     

车辆液压自发电系统的模糊自适应控制仿真

针对车辆液压自发电系统中存在的参数时变性、死区非线性等问题,提出利用模糊自整定PID控制器对整个系统控制.通过对PID参数在线自调整,改善系统的动态性能.利用MATLAB对系统进行建模与仿真,仿真结果表明:模糊自整定PID控制器能够明显改善由于负载扰动带来的稳态误差,改善被控过程的稳态和动态性能,提高系统控制精度和抗干扰能力,使整个系统具有较强的鲁棒性.     

履带式液压驱动底盘行驶特性仿真研究

基于电液比例控制技术，设计一种履带式底盘液压驱动系统，实现履带式液压驱动底盘的直线和转向行驶控制。在分析电液比例转速控制原理和驱动底盘运动学的基础上，推导出底盘转向角度与两侧履带速度差以及与两侧马达的转动速度之间的关系。为改善系统动态响应性能，设计PID控制器以及模糊PID控制策略。基于AMESim与MATLAB/Simulink建立仿真模型，并进行联合仿真研究。结果表明：采用提出的控制策略，直行时两侧马达同步性控制效果良好、抗干扰能力好、超调量小；转向时，对信号的跟踪误差小、响应速度快、超调量小、鲁棒性好。     

基于线性自抗扰的并联液压系统同步控制北大核心

针对并联液压系统的强耦合、非线性、以及内外不确定性扰动造成同步性差的问题,提出基于线性自抗扰控制的同步控制策略。首先,基于流量连续性方程建立并联液压系统的压力与负载微分模型;然后,基于自抗扰控制理论,变换系统的状态空间方程,并将参数不确定性、扰动不确定性、模型不确定性等视作“总扰动”,设计了三阶线性自抗扰同步控制器;最后,在AMESim中搭建了并联液压系统模型,并导入MATLAB/Simulink模块,通过联合仿真验证了所提控制方法的有效性,进一步地与PID控制进行比较。结果表明,基于线性自抗扰的同步控制策略下的并联液压系统的同步精度高,鲁棒性强,为对并联液压系统同步性要求较高的重载工业工程提供了新的控制思路。     

基于MPSO的电液举升伺服系统自适应模糊PID控制

为提高电液举升伺服系统位置控制精度,提出一种基于改进的粒子群算法(MPSO)优化的自适应模糊PID控制策略。根据流体动力学原理,建立伺服阀控非对称缸系统数学模型,分析系统动态运动特性。综合考虑多种不确定扰动影响,设计自适应模糊PID(AF-PID)控制器,并通过MPSO算法对AF-PID控制器中的量化因子和比例因子进行迭代寻优。利用MATLAB/Simulink和AMESim仿真软件,搭建系统的联合仿真模型,并对所设计控制器的控制性能进行仿真验证。结果表明:相同工况下,相较于常规PID和AF-PID控制器,MPSO-AF-PID控制器作用下系统的轨迹跟踪性能最优,能更好地满足起下管柱作业需求。     

磁流变液电控转向阻尼器的控制系统研究

介绍一种基于磁流变液的电控转向阻尼器的结构及其工作原理.为指导车辆电控转向阻尼器控制系统的设计,建立车辆转向系统动力学方程和基于磁流变液的转向阻尼器的动力学方程,设计转向阻尼器的PID控制器,利用Modelica 仿真语言,在多领域复杂物理系统建模与仿真的MWorks平台上对该系统进行仿真分析.结果表明:这种阻尼器能够有效地提高转向系统稳定性,减少车辆横摆角速度的超调量,更重要的是能够保证在车辆高速行驶时,大幅度减小车辆横摆角速度,提高车辆转向稳定性.     

路面条件对铰接车液压转向系统动态性能的影响研究

为了分析自卸车液压转向系统在车辆运行过程中的性能,采用AMESim/SIMPACK联合仿真方法建立了自卸车液压转向系统的联合仿真模型,进行车辆在不同路面条件下液压转向系统分析,得到油缸位移及压力、车辆转向角的变化过程。可为车辆转向性能的预测提供一种很好的分析方法。     

FW-6型地下工程服务车全液压转向系统设计与仿真

FW-6地下工程服务车是一种井下用铰接式车辆,其转向系统采用全液压转向形式.简要介绍该车转向液压系统的工作原理;提出该车转向液压系统的组成方案,详细阐述该车液压转向系统的设计计算以及关键液压元件的选型;建立该车全液压转向系统的数学模型,利用SIMULINK工具建立其仿真分析模型,并对其进行动态特性仿真.仿真结果表明FW-6地下工程服务车转向液压系统的设计方案是合理可行的.同时,该仿真模型对铰接车辆转向液压系统的设计也具有重要的参考价值.     

风电机组叶片静力加载系统及控制研究

设计了基于控制器的多节点静力加载系统,并对液压动力系统特性进行了分析。基于模糊控制理论设计了参数自整定PID(比例-积分-微分)控制器,采用Lab VIEW/AMESim对静力加载控制系统进行了联合仿真,仿真表明模糊PID控制器具有良好的抗干扰能力,改善了静力加载系统的动态响应。试验结果证明,各节点在加载过程中具有良好的协调性能,提高了加载的精度。     

轧机液压APC系统的自抗扰控制研究

考虑到液压APC系统存在不确定负载干扰和未建模动态的特点,首先建立了液压APC系统的模型,将不确定性负载扰动和未建模动态视为一个综合扰动项,然后利用扩张状态观测器（ESO）对其进行观测和补偿,并基于自抗扰控制技术设计了一个不依赖于对象模型的控制器。仿真结果表明：该控制器不仅有效地抑制了不确定负载扰动对系统的影响,同时对受控对象模型参数的变化也具有较强的鲁棒性。     

液压系统故障注入仿真研究

控制是故障注入研究的重要部分。将PID控制器引入液压系统控制,利用MATLAB/Simulink仿真软件进行仿真,确立了控制参数,证明了PID控制能有效改善系统的响应性能,然后利用AMESim软件建立了基于PID控制的液压系统仿真模型,通过参数设置实现了液压缸故障注入,得到了需要大量实验得出的结论。     

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。     

6自由度液压机器人的自抗扰控制

为提高6自由度液压机器人电液驱动系统的控制性能,针对电液位置伺服系统的非线性和不确定性,建立了6自由度液压机器人后臂电液位置伺服系统的数学模型,提出了3阶自抗扰控制方案,通过对系统内扰和外扰进行估计和补偿,实现对位置的控制。仿真结果表明,所设计的自抗扰控制器不仅能满足系统对快速性和准确性的要求,而且还能有效抑制负载突变或未知扰动对系统性能的影响,与传统PID控制相比,其具有更强地鲁棒性和抗扰动能力,能满足6自由度液压机器人控制系统动态性能的基本要求。     

液压位置伺服系统的模糊免疫自适应PID控制

以闪光对焊机为研究对象,针对其液压伺服系统存在的非线性、参数不确定性以及负载干扰等特点,借鉴生物免疫反馈响应过程的调节作用和模糊逻辑推理的自适应性,设计出一种模糊免疫自适应PID控制器。建立液压伺服控制系统的数学模型,并利用AMESim建模与仿真软件对液压伺服控制系统进行了分别采用模糊免疫自适应PID控制与常规PID控制的仿真对比试验。结果表明:该控制器性能优于传统的PID控制器,具有良好的快速响应特性、较强的鲁棒性和自适应能力。     

循环球式液压助力转向系统建模仿真分析

为研究循环球式液压动力转向器性能参数对汽车转向性能的影响,采用多领域统一建模语言Modelica,在仿真软件Dymola环境下建立了详细的转向器机械子系统模型和液压子系统模型,并将所建模型与该车转向系统其余部分模型相结合,构造出完整的液压助力转向系统模型。通过原地有/无助力转向实验验证,结果表明:所建立的转向器模型及转向系统模型是正确的,能准确反映实车的转向性能。利用所建模型,通过仿真分析能够获得转向器性能参数对车辆操纵性的影响,为进一步对转向器的参数优化提供了依据。     

基于自抗扰控制的永磁同步电机速度跟踪控制

永磁同步电动机(PMSM)伺服控制系统具有高速、高精度和高响应等优点,PDFF(伪微分前馈反馈)控制可以优化传统PID控制对抑制超调和系统快速性的冲突,但PID和PDFF控制是基于理想被控对象模型所设计的控制器,对象模型参数和外部干扰因素的不确定性可造成控制上的偏差,降低了系统的跟踪性能。为抑制系统的模型参数摄动和外部不确定性扰动,采用"观测+补偿"的自抗扰控制(ADRC)策略,设计速度跟踪控制器抑制扰动,提高控制系统的动态性能及转速跟踪性能。理论推导与实验结果表明,该控制方案有效抑制了PMSM伺服控制系统中的模型和外部扰动的不确定性,提高了系统的跟踪特性和鲁棒性。