高速开关阀控位置伺服系统的模式切换控制

针对高速开关阀阀控位置伺服系统在脉宽调制信号驱动下,存在控制精度差的问题,提出了一种“模式切换”算法以提高其控制精度。首先介绍了系统结构与工作原理,并在此基础上建立系统数学模型。分析了四个高速开关阀开、关状态组合形成的七种工作模式,舍弃两种会产生较大流量变化的工作模式,选择剩余的五种工作模式以满足微小位置误差调节的需求。设计了“PID+模式切换”控制器,使用位置误差的PID控制器输出值和主阀两腔压力作为工作模式切换的依据,通过工作模式的实时切换,实现了主阀的高精度位置控制。试验表明在跟踪幅值为4.5 mm,频率为0.5 Hz的正弦轨迹时,主阀最大跟踪误差、平均跟踪误差及标准跟踪误差分别为0.46, 0.08, 0.07 mm,与传统PID控制器相比,所提控制器能够获得良好的位置控制性能,且高速开关阀总的开、关次数也减少了38%。     

基于四开关阀错时调制的气动位置控制系统研究

为了解决高速开关阀自身存在的开关死区问题,提出了一种通过优化配置四个高速开关阀开关时机实现气动位置伺服控制的策略。该策略将充放气阀同时打开一段时间,并调节充放气阀关闭的时间差来调控腔内气压,这种策略避免了开关阀的半闭合状态,从而将位置控制的死区大幅减少。在此基础上,采用滑模控制器代替传统的PID控制器,解决气动系统存在的强非线性难以控制的问题。针对气动位置控制系统搭建了一个解析模型,通过仿真验证了错时调制策略的优越性。搭建了实物试验平台,开展了实物试验。结果表明,在采用该控制策略后,能够实现准确无超调且稳态误差低于0. 5%的阶跃位置控制,并能够较好地跟踪上0.2 Hz正弦指令信号。     

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。     

高速开关式位置伺服系统的模糊控制器的研究

四个高速开头阀经过恰当的组合,用PWMA方法可以对双作用油缸的位置和方向进行控制。为了克服液压系统建模的复杂性和阀控缸的非线性对传统控制算法的影响,设计了一种模糊控制器,实现了PWM高速开头阀控液压缸位置系统的精确控制。试验证明：模糊控制是对高速开头阀进行控制的有效工具,它为高速开关阀在工程中的应用开辟了广阔的前景。     

气动机器人关节位置伺服系统的研究

利用PWM控制技术、现场总线技术及分布式I／O模块PLC控制器、采用模糊自适应PID控制算法，设计了一种高速开关阀式气马达机器人关节位置伺服系统，实验结果表明，如进行深入的研究，可以获得更加稳定可靠的气动机器人关节位置伺服系统。     

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泵气压控制系统设计

根据气动泵气压控制系统的需求,设计了基于高速开关阀的气动泵气压控制系统.首先对数字阀的概念、优点和分类进行了概述.介绍了气压控制系统结构,分析了以PWM方式工作的高速开关阀控制原理.采用单片机,设计了气压控制系统硬件结构,开发了驱动电路.最后阐述了PWM信号的产生程序和PWM控制方式.该系统具有开闭效果好、功耗低等优点,而且PWM信号频率和占空比均可调节,表明了高速开关阀在气压控制系统中有广泛的使用价值.     

基于ARM的数字式比例多路阀控制器设计

根据工程机械中对"手动、自动"一体控制、远程控制、环保节能的需求,在多路阀原有手动控制的基础上,增加了以高速开关电磁阀为先导阀的数字式控制,设计出一种基于ARM-Cortex-M3内核的控制器,可以根据需求实现手动控制、自动控制、远程控制的切换。该控制器采用闭环控制,以PID调节结果确定输出PWM信号周期的个数和占空比,PWM信号驱动高速电磁阀实现对多路阀阀芯的快速精准控制,同时实现对液压系统流量和执行机构的速度控制,减少多路阀功耗,达到环保节能的效果。     

基于高速开关电磁阀PWM控制的汽车ABS研究

在汽车防抱死制动系统的控制过程中,一般由电子控制单元控制二位三通高速开关电磁阀来实现制动轮缸压力的增压、保压和减压3种状态控制.为了提高系统响应速度和控制精度,采用PWM控制高速开关电磁阀的液压制动式防抱死制动系统,分析了高速电磁开关阀结构型式及工作原理、PWM信号控制的ABS系统以及PWM信号控制过程.     

Simulation and experimental control of a 3-RPR parallel robot using optimal fuzzy controller and fast on/off solenoid valves based on the PWM wave

In this paper, a robust optimal fuzzy controller based on the Pulse Width Modulation (PWM) technique is proposed to control a laboratory parallel robot using inexpensive on/off solenoid valves. The controller coefficients are determined using Modified Cuckoo Optimization Algorithm. The objective function of this method is considered such that the results show the position tracking by the robot with less force and more efficiency. Regarding the results of experimental tests, the control strategy with on/off valves indicates good performance such that the maximum value of RMS of error for a circular path with increasing force on the system is 3.1mm. Furthermore, the results show the superiority of the optimal fuzzy controller compared with optimal PID controller in tracking paths with different conditions and uncertainties.     

基于自适应模糊滑模变结构的采煤机自动调高控制策略

针对采煤机自动调高和采煤工作面无人化存在的问题,提出了基于电液位置伺服系统的自适应模糊滑模变结构控制系统。分析了采煤机自动调高的依据条件,建立了采煤机调高系统的数学模型,得到了采煤机调高系统的控制变量。采用自适应模糊滑模变结构控制策略,设计了采煤机自动调高控制器,并分析了其稳定性。利用MATLAB对采煤机调高控制器进行了仿真,仿真结果表明,采用自适应模糊滑模变结构的控制系统可以实现采煤机截割预定轨迹的准确跟踪,相对于PID控制技术,其跟踪误差较小,控制效果较理想。     

电气比例阀压力自校正控制策略研究

 电气比例阀压力输出控制具有时变、非线性特点，常规PID控制方法很难适应其响应快速、控制精确高的要求，深入分析了电气比例阀结构与工作原理，建立了电气比例阀非线性数学模型。提出采用PID参数自适应整定的模糊PID控制策略，详细分析了模糊PID控制器的设计方法。在软件MATLAB/Simulink中对控制系统进行了设计与仿真，并将控制效果与常规PID控制和模糊控制效果进行了比较分析。结果表明：模糊PID控制算法能使比例阀压力输出控制具有更好的动静态特性和自适应能力。     

多管火箭炮伺服随动系统设计及仿真

以某多管火箭炮伺服随动系统为背景,建立了系统的数学模型。为满足系统高速高精度的位置控制,设计了复合模糊PID控制器。仿真结果表明该方法可以有效地提高火箭炮的自适应能力和鲁棒性,保证了目标跟踪精度。     

模糊自适应PID控制器在型材冷弯机送料机构的应用

针对造船工艺对型材冷弯机送料机构送料精度的要求,设计一种应用型材冷弯机的模糊自适应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参数的在线调整,进一步完善了PID控制器的性能,提高了位置控制系统的精度。仿真结果表明:该控制器具有常规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、稳定性能以及较强的鲁棒性,能够使送料机构达到满意的控制效果。     

直驱泵控电液位置伺服系统模糊PID控制仿真与实验研究

直驱泵控系统由于控制精度高、响应快、功率损失小、结构紧凑等优点,逐渐被应用到工业控制领域。但直驱泵控系统存在严重饱和与死区、非线性、时变性、时滞性的特点。我们采用模糊PID控制方法进行直驱泵控系统的液压缸位置伺服控制。在AMESim/Simulink联合仿真平台上建立了系统模型与模糊PID控制算法,采用PID和模糊PID控制算法对系统阶跃响应和正弦跟踪性能进行了仿真研究,同时在自行开发的电液比例伺服控制实验台上对PID和模糊PID控制性能进行了实验研究。结果表明：自适应模糊PID控制能大大改善了PID控制的性能,具有响应速度快、上升时间短、无滞与超调小的特点。     

高速电磁阀模糊PID测控系统的设计

针对航空发动机控制系统中高速电磁阀存在控制精度差的问题,采用PID参数模糊自整定的控制算法,设计了基于Soc单片机的高速电磁阀模糊PID测控系统。     

挖掘机器人的模型与自适应模糊滑模控制

为实现挖掘机器人的自动挖掘,在挖掘机器人的轨迹规划器给出铲斗期望运动轨迹的情况下,需要挖掘机器人的控制系统能够控制其工作装置实现对给定轨迹的准确跟踪.利用拉格朗日方法建立了挖掘机器人工作装置的三自由度动力学方程,设计了自适应模糊滑模变结构控制器.利用模糊控制动态调节切换增益,将滑模控制的切换项转化为连续的模糊系统,增强了控制系统对挖掘机器人工作装置不确定性和外界干扰的鲁棒性,削弱了滑模控制的抖振现象,并且有较强的自适应跟踪能力.利用MATLAB7.4/Simulink工具箱对所设计的控制器进行了仿真,给出了自适应模糊滑模控制的跟踪性能及误差.     

基于模糊PID算法的车载液压调平动态特性联合仿真研究

基于车载平台液压调平系统,为了减少支腿的跟踪误差及其同步误差,降低支腿之间的运动耦合,采用模糊PID控制算法实现调平过程中动态特性控制。利用AMESim和MATLAB/Simulink分别建立调平液压回路和模糊PID控制器的仿真模型并进行联合仿真研究。结果表明,加入模糊PID算法比常规PID算法能够有效的减少支腿的跟踪误差和定位误差以及支腿之间同步误差,有效提高调平精度。     

折臂式高空作业车轨迹跟踪与控制研究

针对折臂式高空车自动化控制程度较低的问题,以某型号18 m折臂式高空作业车为研究对象,应用机器人学理论,通过建立其运动学模型,实现了作业平台的轨迹跟踪控制,为最终实现折臂式高空车常用工况下的自动控制打下基础.为解决折臂式高空车臂架液压系统控制精度低,控制存在滞后问题,建立了臂架液压系统的数学模型,针对该模型设计自整定模糊PID控制系统,在MATLAB/Simulink环境下,对控制系统进行仿真验证,仿真结果表明,加入自整定模糊PID控制器后,臂架系统的响应速度增加,稳态误差消除,跟随能力加强.