电液数字控制技术在提升装置中的应用研究

采用电液数字阀对铅电解残阳极板洗涤生产线的提升装置的升降速度进行控制.分析控制系统的工作原理,利用Bode图分析系统稳定性,结果表明系统稳定性比较差.采用PID控制技术提高系统的稳定性.仿真结果表明:系统稳定性提高,超调量减小,响应速度变慢,但仍可以满足速度控制要求.     

基于速度反馈与PID的电液比例位置系统特性仿真分析

在建立的电液比例位置系统数学模型基础上,借用Matlab软件中的Simulink工具包对电液比例位置系统构建仿真模型,进行动态分析.结合实际生产要求,绘制Bode图验证建立系统的稳定性;利用速度反馈与PID控制,对位置系统的动态特性进行优化设计。仿真结果表明:速度反馈与PID结合的校正,使得位置系统超调量减小54.5%,响应时间减小0.62 s,稳态误差降低0.01 m;较正后系统的冲击消散,响应速度加快,响应更加平稳,控制精度得到提升,为系统的深层次优化提供依据。     

电液比例阀的性能分析及其在提升机制动系统中应用的实验研究

根据电液比例阀的工作原理,建立其数学模型,应用MATLAB对其进行动态特性和稳定性的仿真研究,可看出该阀具有良好的响应速度和稳定性。通过信号测试系统研究该阀在提升机制动系统液压站试验台中的跟随性,结果表明:该阀有很好的油压跟随性,同时避免了压力控制阶跃变化引起的压力超调、震荡和冲击,提高了液压系统的控制性能。     

电液位置伺服系统降阶自抗扰控制

针对传统自抗扰控制应用于电液位置伺服系统时存在观测器阶数过高,造成状态观测器观测变量多、负担重、相位滞后严重及系统响应超调大等问题,采用降阶自抗扰控制方案进行处理。将系统位置信息视为已知,以降低观测器阶数,可有效削弱观测滞后、降低系统超调、提高系统抗扰能力,同时减少了控制器待整定参数,提高系统的稳定性。采用MATLAB与AMESim进行联合仿真。结果表明：与采用传统自抗扰控制器的系统相比,采用该控制策略的系统超调量降低79.8%,调整时间缩短22.7%,改善了电液位置伺服系统的控制性能,具有更优的抗扰性能。     

基于PSO算法的串联机械手位置跟踪模糊PID控制

在串联机械手运动控制中常采用PID控制器,存在超调较大、跟踪精度低的问题,为此设计了一种基于微粒群(PSO)算法的模糊PID控制器。首先,根据两力臂串联机械手模型,推算出动力学方程式和传递函数;然后,设计控制器的系统结构,采用PSO算法优化模糊PID控制参数,提高了系统的自适应能力和跟踪精度;最后,在MATLAB中对机械手位置跟踪控制进行仿真。仿真结果显示:PID控制超调较大,有震荡;经模糊调整后,超调变小,稳定性较好;再通过PSO优化,响应速度变快,超调量基本消除。     

基于PSO算法的串联机械手位置跟踪模糊PID控制（英文）

在串联机械手运动控制中常采用PID控制器,存在超调较大、跟踪精度低的问题,为此设计了一种基于微粒群(PSO)算法的模糊PID控制器。首先,根据两力臂串联机械手模型,推算出动力学方程式和传递函数;然后,设计控制器的系统结构,采用PSO算法优化模糊PID控制参数,提高了系统的自适应能力和跟踪精度;最后,在MATLAB中对机械手位置跟踪控制进行仿真。仿真结果显示:PID控制超调较大,有震荡;经模糊调整后,超调变小,稳定性较好;再通过PSO优化,响应速度变快,超调量基本消除。     

基于AMESim稳罐装置液压系统设计与仿真分析

稳罐装置是超深超大矿井提升系统安全可靠运行的重要保护装置,防止超深超大矿井提升时提升容器的大幅震荡。为保证提升容器装卸载大吨位重物过程的稳定性、安全性,设计了稳罐装置液压系统,主要依靠单边装置2个升降油缸来柔性补偿钢丝绳形变量,利用AMESim对该系统进行建模并对升降油缸工况进行仿真分析,得到升降油缸的运行速度和压力变化曲线。结果表明:整个液压系统能够安全稳定运行,稳罐装置补偿速度能够满足提升工况需求。     

具有间隙的风力机变桨距系统模糊自整定PID控制

因加工、安装和磨损的原因,大型风力机的变桨距电液控制机构铰链处不可避免的存在间隙,过大的间隙会使得变桨过程超调量增大,调节过程震荡次数过多,甚至引起叶片与塔架共振,最终导致风力机停机事故。分析了变桨距机构铰链处间隙的形成机制,提出了用模糊自整定PID控制算法对间隙进行补偿的方法,依据间隙的振-冲模型制定模糊推理规则,对PID控制器参数进行自适应整定。在间隙分别为0.2、0.4、0.6和0.8 mm时对常规PID控制器与模糊自整定PID控制性能进行对比研究。结果表明:相比常规PID控制器,模糊自整定PID控制方法使得变桨距控制系统超调量和震荡次数显著减小,有效地避免了系统变桨冲击。     

基于AMESim与Simulink的变柔性负载实验台变频式电液控制系统建模与仿真研究

在建立变柔性负载实验台变频式电液力控制系统的数学模型的基础上,利用AMESim和Simulink建立系统仿真模型,并进行基于PID控制和模糊自适应PID控制的联合仿真.仿真结果表明:基于模糊自适应PID算法的变频式电液力控制系统改善了系统的响应,减小了超调量,可应用于工程实际.     

布谷鸟搜索耦合遗传算法的电液伺服系统模型预测控制设计

由于电液伺服系统的非线性导致PID控制难以对系统模型进行良好的预测控制,构建了由液压伺服阀和液压缸组成的电液伺服系统模型,并利用布谷鸟搜索算法(CSA)和遗传算法(GA)实现对电液伺服系统的模型预测控制(MPC)。依据连续状态空间模型建立了力识别模型,对液压缸和黑箱进行了数学建模。采用CSA和GA算法对MPC控制进行优化和参数整定,提高系统模型的稳定性和控制性能。对系统模型的外力、电压和振幅信号进行仿真实验,并与PID控制进行比较。结果表明:相比于PID控制,利用CSA和GA的MPC控制下外力的超调量降低了20%,电压的波动误差降低了1.5 V,振幅的跟踪稳态误差降低了50%。说明采用CSA和GA的MPC控制方法,提高了电液伺服系统的鲁棒性和稳定性,具有较高的跟踪精度并提升了系统的动态性能。     

基于参数优化的电液位置控制系统的最优控制

为提高电液位置控制系统的控制精度，改善系统的动态性能，建立了参数的最优控制指标，优化后得到最优参数，利用最优参数建立电液位置控制系统最优传递函数，对原系统进行优化，应用数值仿真方法，并对优化前后系统的动态性能进行了对比分析。仿真结果表明，优化后系统的超调量和响应时间大幅减小，系统的动态性能得到改善。     

电液比例伺服控制容积调速系统仿真研究

分析电液比例伺服阀的特点及电液比例伺服阀控变量泵容积调速的原理。利用AMESim软件,建立比例伺服阀控变量泵容积调速系统的仿真模型。利用该模型对系统的性能进行仿真研究,结果表明:该调速系统具有很好的速度跟踪特性、较小的速度超调量、较高的速度控制精度以及较好的系统工作稳定性。     

基于鲁棒线性逼近的电液伺服系统精确位置控制研究

通过对非线性时不变系统进行分析,提出了一种鲁棒线性逼近的电液伺服系统精确位置控制方法。基于电液伺服控制系统的模型,得到了其非线性动力学方程。在此基础上设计了鲁棒H∞方法,并引入图解法和整体凸映射方法求解控制器的模型,用于电液伺服系统的位置控制;通过分析非线性时不变系统,找出线性化误差出现的起因;在泰勒级数展开式的基础上,对减小线性化误差的方法进行了研究;联合图解法以及整体凸映射方法,从构造多面体和构造网格的角度出发,研究线性化不确定度问题,用于减小线性化误差。实验结果表明:所提方法对位置控制的性能较好,超调量较小、调节速度较快、准确度较高。     

基于模糊神经网络的电液力反馈伺服控制技术的研究

以対顶液压缸伺服控制系统为对象,建立电液伺服液压系统的数学模型,并运用Matlab/simulink、amesim软件工具搭建液压系统模型和控制模型。将模糊神经网络控制策略运用到电液力反馈伺服控制仿真中,在进行联合仿真后和普通PID控制结果进行对比,并在仿真基础上又做了相关实验论证。控制结果表明:模糊神经网络策略达到了预期的控制效果,能有效地减小系统的超调量,加快系统的响应。     

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。     

变刚度弹簧对高压大流量安全阀响应特性的影响规律

随着煤炭综采技术的发展，液压支架受到顶板来压的强度和频率不断增强。为研究高压大流量安全阀在顶板来压时的响应特性，以典型的1 000 L/min大流量安全阀为基础研究对象，分别利用Simulink和AMESim建立模型，分析顶板来压时安全阀的弹簧刚度变化对其响应特性和启溢闭时间的影响规律。结果表明：定刚度弹簧刚度减小能有效减小超调量但阀芯震荡加剧，安全阀压力波动较大；刚度增加能使阀芯振幅减小且更快趋于稳定，但安全阀超调量增加，不利于卸荷溢流；变刚度弹簧能有效减小冲击载荷下安全阀的超调量，提高安全阀的压力控制精度，从而提高安全阀的稳定性和可靠性。此外，设计一种以氮气为气体弹簧的新结构安全阀，仿真结果表明：氮气弹簧安全阀的超调量为9.5 MPa,压力稳定时间61.4 ms,安全阀关闭时液压缸内压力为35.61 MPa,关闭延迟时间为78 ms,为高压大流量安全阀的设计提供了理论依据。     

超重力场条件下电液伺服振动装置液压回路设计

在超重力场环境下,电液伺服振动装置是用于模拟地震工况的重要试验设备。针对电液伺服振动装置高频响、高加速度以及可靠性的要求,分析其液压系统的功能,介绍液压系统的总体设计思路。同时详细描述液压系统中各回路的设计,完成了液压系统各回路的三维管路设计。分析表明:设计的液压系统回路可以满足超重力场下电液伺服振动装置的工作要求。     

采煤机滚筒调高智能化控制系统优化设计

为提高采煤机滚筒调高智能化控制精度,对基本萤火虫算法进行改进。对采煤机滚筒调高智能化控制系统进行数学建模,利用改进的萤火虫算法进行滚筒控制系统PID参数寻优,并搭建滚筒调高智能化控制系统Simulink仿真模型;对采用改进和基本萤火虫算法系统的响应进行分析。结果表明：系统在阶跃信号、斜坡信号及不同类型干扰信号情况下,改进萤火虫算法优化的PID控制器的系统响应性能和抗干扰性能均得到明显改善;阶跃信号下,优化后系统的超调量减小21.6%;斜坡信号下,优化后系统超调量减小38.4%;脉冲干扰信号下,优化后系统超调量减小21.9%;阶跃干扰信号下,优化后系统超调量减小33.2%;随机干扰信号下,优化后的响应曲线波荡范围减小40.1%。     

主动防翻装置控制系统设计

针对主动防翻装置液压回路和控制参量特点,设计了基于模糊PID算法的液压控制系统。并应用Simulink对常规PID算法和模糊PID算法进行仿真,通过对比发现采用模糊PID算法时,控制系统的调节时间缩短了0．025s、最大超调量减小了17．9％,表明模糊PID控制算法在此系统中具有更好的适应性,满足主动防翻装置的整体性能要求,为进一步控制系统的硬件设计提供了依据。     

60MN水压机电液伺服系统自抗扰控制研究

介绍了60 MN水压机电液伺服系统的组成及工作原理,针对电液位置伺服系统负载变化的复杂性,在分析了负载特性的基础上,提出了自抗扰的控制策略以提高电液伺服系统的可控性和鲁棒性,并对自抗扰控制器进行了结构分析与设计。最后采用MATLAB/Simulink建立了水压机电液伺服控制系统整体仿真模型,对不同负载变化频率下的自抗扰控制效果进行了仿真研究,结果表明:与PID控制器相比,自抗扰控制不仅提高了电液位置伺服系统的响应速度,有效地降低了系统的超调量,而且增强了控制系统的鲁棒性。