基于模型参考自适应控制的直线电机位置控制

针对直线电机的强非线性和时变特性,采用模型参考自适应控制(MRAC)方法对SISO直线电机闭环位置控制器进行了研究。利用偶极子对消建立了简化的永磁直线电机二阶数学模型,提出了基于局部参数最优化MIT(梯度)方案和全局稳定性理论的Lyapunov方案下的二阶直线电机位置模型参考自适应控制器,并对自适应控制器下的直线电机闭环系统稳定性进行了分析研究。在相同的前馈加反馈的控制器下,对这两种方案下的实验结果进行了对比分析。研究结果表明,基于Lyapunov第二方法设计的二阶控制器比MIT方法下的二阶控制器更能实现对三阶点到点轨迹输入信号的快速响应和跟踪,证实了直线电机位置自适应控制的有效性。     

电液振动台正弦振动自适应控制方法

电液振动台是大型结构正弦振动模拟实验的关键设备。受液压系统频宽及系统中存在的死区、摩擦力等因素影响,正弦振动实验中加速度输出信号存在跟踪精度低、波形失真度大等问题。为提高电液振动台控制精度,提出正弦振动自适应逆控制及谐波抑制复合控制策略。通过带遗忘因子的RLS算法构建自适应逆控制器,提高正弦波形的跟踪精度。基于快速块LMS算法构建双次自适应谐波抑制控制器,减小系统加速度输出信号波形失真度。最后通过振动台实验,验证了控制策略的有效性。     

电液振动台加速度随机振动控制

随机振动模拟试验通过时域波形再现非平稳的振动环境,广泛应用于各类产品的可靠性检测。电液振动台是大型结构件进行模拟试验的关键设备,在随机振动环境下,传统三状态控制器无法同时消除电液振动台干扰力与模型不确定性的影响,以单轴电液振动台作为控制对象,利用滑模控制策略,抑制电液振动台系统在随机振动环境中不确定干扰力的影响,利用自适应逆控制器补偿模型不确定性问题,实现振动台加速度随机振动控制。通过MATLAB/Simulink对该复合控制策略进行随机振动仿真分析,验证控制策略的有效性。     

高频电液振动台振动特性实验研究

传统电液振动台由于受伺服阀频响特性的限制,其工作频率难以提高到较高的水平。为此提出一种基于2D激振阀的高频电液振动台,由于2D激振阀是一种特殊结构的转阀,通过提高2D激振阀阀芯的转速可以使电液振动台的工作频率实现大幅提高。分析了高频电液振动台的工作原理,并建立了其数学模型,为了验证理论分析以及高频电液振动台工作时的实际输出振动波形,设计了高频电液振动台并进行了实验研究。实验结果表明：基于2D激振阀的电液振动台能大幅提高振动频率,振动台输出的振动频率达到800Hz,远远高于现有传统电液振动台的振动频率。     

高频电液振动台用台面的性能分析及优化设计

振动台台面是连接试件和活塞轴的重要零件,它的性能如何对振动台参数有很大影响.该文应用有限元分析软件对高频电液振动台用台面进行了分析,并对台面结构的改进进行了探讨.     

电液仿射非线性系统的离散模型跟随自适应控制

提出了一种将非线性状态反馈变换与模型跟随自适应控制(AMFC)相结合，适用于电液仿射非线性系统且无需在线参数估计和状态检测的离散AMFC控制方法。该方法利用对象的输入--输出数据序列取代在构造控制律时所需的对象状态信息，同时保证系统仍然能够实现准确的模型跟随控制。给出了满意的仿真结果。     

优化的精度控制自适应调节方案

针对非线性不确定系统,研究并优化了基于输入信号参考自适应PID控制方法——在模型参考自适应PID控制的基础上以输入信号为参考代替模型参考对系统进行控制。控制方法是基于李雅普诺夫平衡点稳定定理控制方法的系统稳定性推演的,由于控制方法中引入稳定项后使控制过程带来微分项,控制方法中加入滤波器,通过系统的自适应调节最终使系统趋于稳定状态。同时,在控制中加入PID因子使系统的控制性能趋佳。该方法是基于输入信号为参考的自适应控制,减少了模型参考带来的误差。仿真推演结果显示,被控对象可以有较强的适应能力,趋于实现更优的过程控制效果。文中给出了运用于海洋钻井设备运动补偿装置实例的分析。     

电液振动台的模糊PID控制的研究

该文首先介绍了电液振动台的工作原理,然后从控制系统的数学模型入手,针对振动台电液伺服系统为非线性、时变的特点,用模糊控制算法抑制各种非线性因素对被控对象的影响,并分别用PID控制器、模糊控制器对电液振动台性能进行控制,利用Matlab/Simulink仿真工具对控制系统的控制效果进行仿真,比较出常规PID控制和模糊PID控制的特点.     

具有状态约束的电液伺服系统模型参考鲁棒自适应控制

针对电液伺服系统中的模型不确定性和状态约束问题,设计了一种模型参考鲁棒自适应控制(MRRAC)方法。将电液伺服系统的近似模型作为模型预测控制(MPC)的设计对象,在设计过程中考虑状态约束,并生成受约束的状态期望,作为后续伺服控制方法的参考指令。为了克服液压系统中的模型不确定性,基于反步法设计了鲁棒自适应控制器(RAC),实现了兼顾模型不确定性和状态约束的伺服控制。基于Lyapunov稳定性理论证明了所设计控制策略的闭环渐近稳定性,且系统所有信号均有界。仿真结果表明,控制器对于系统模型不确定性具有较强的鲁棒性,且可实现对指定状态的有效约束,充分验证了该控制策略的有效性。     

基于改进PSO算法的电液位置伺服系统MRAC跟踪控制

针对电液位置伺服系统控制性能不佳的问题,提出一种基于改进PSO算法优化的模型参考自适应(Model Reference Adaptive Control,MRAC)跟踪控制方法.首先,建立电液位置伺服系统数学模型,设计出模型参考自适应控制器;其次,分析PSO算法、APSO算法在参数寻优过程中的不足,提出一种改进的PSO...     

Separate Control of High Frequency Electro-hydraulic Vibration Exciter

The working frequency of the conventional electro-hydraulic vibration exciters,which consist of a servo valve and a hydraulic cylinder,is generally restricted within a narrow range due to limited frequency response capability of the servo valve itself.To counteract such restriction,a novel scheme for an electro-hydraulic vibrator,controlled by a two-dimensional valve(2D valve) and a bias valve in parallel,is therefore proposed.The frequency,amplitude and offset are independently controlled by rotary speed,axial sliding of the spool of the 2D valve and axial sliding of the spool of the bias valve.The principle of separate control was presented and the regulation approach of frequency,amplitude and offset was discussed.A mathematical model of the hydraulic power mechanism for the proposed vibration exciter was established to investigate the relationship between the amplitude and the axial sliding of the 2D valve’ spool,as well as that between the offset and the axial sliding of the bias valve’s spool at various frequencies.An experimental system was built to validate the theoretical analysis.It is verified that the 2D exciter is capable of working smoothly in a frequency range of 5- 200 Hz.And its frequency,amplitude and offset can be controlled respectively by either closed loop or open loop method.There is a linear relationship between the output amplitude and the spool axial opening of the 2D valve until a point when the flow rate becomes saturate and the amplitude remains constant.The offset displacement of the cylinder’s piston is linearly proportional to the axial displacement of the spool of the bias valve,when the valve opening is less than 25%.Thereafter,the slop of the offset curve decreases and tends to saturate.The proposed electro-hydraulic vibration controlled by the 2D valve not only facilitates the realization of high-frequency electro-hydraulic vibration,the high-accuracy of vibration can also be achieved by means of independent controls to the frequency,amplitude and offset.     

数控车磨复合机床模型参考自适应控制系统的研究

针对凸轮轴的磨削加工过程中被控对象的不确定性以及常规的控制系统适应性差、控制精度低的缺点,建立了基于神经网络的数控车磨复合机床模型参考自适应控制模型.实践表明,该模型克服了上述缺点,并具有良好的加工效果.     

双连杆机械臂的参考模型自适应控制

双连杆机械臂是一种典型的非线性系统。本文运用经典的拉格朗日方程得到了该系统的状态方程式．在对方程线性化的过程中,设计了一个具有可调参数的控制器保证了系统的稳定性．利用基于李亚普诺夫稳定性的参考模型自适应的方法完成了仿真。     

基于模型参考自适应控制的钻压控制的研究

针对目前深海钻井作业钻柱运动难以实现钻压调整的问题,该文对钻柱运动补偿系统进行了实验研究,把基于钻压反馈的钻柱补偿思想应用于系统设计中,建立了补偿动载的液压缸实验台。设计了具有自动调整补偿控制结果的模型参考自适应控制器,建立了该液压系统的数学模型。通过在平台运动模拟缸静止研究了钻压跟踪控制的可行性,并在平台模拟缸运动情况下对钻压补偿效果进行实验研究。研究结果表明,通过设计适应性好的控制器,可以有效减小负载运动时对控制效果的影响,其结果对钻柱运动补偿器的进一步研究具有重要参考意义。     

柔性机械臂非并置式模型参考自适应控制

推导了单连杆柔性机械臂的动力学模型,研究其末端位置的模型,参考自适应控制。在推导动力学模型时,使用刚性模态和多个弹性模态使单连杆柔性机械臂等效为一个多自由度的机械多体动力系统。在研究末端位置的弹性振动抑制方法时,使用了振动主动控制方法,用线性化模型的最优状态反馈方法构造模型、Ｌｙａｐｕｎｏｖ稳定性理论推导了模型状态跟踪的自适应控制率,用ＬＱＲ方法推导末位置调节控制主。用模型状态跟踪和末端位置跟踪两     

基于模型参考自适应的液压系统力解耦控制

直升机旋翼动平衡试验台是由三个作动器组成的液压并联机构.用来对旋翼的气动、动力学问题、飞行力学等进行试验研究,并通过试验测试保证旋翼组的动态平衡,为旋翼的安全可靠提供保障,为旋翼的理论研究提供试验验证手段.当并联机构的输出机构有约束时,就会表现出通道之间的力纷争.本文基于耦合分析,引入了模型参考控制(MRC),通过参考模型的输出进行矫正,以改善系统的同步性,从而达到系统解耦,消除力纷争的目的.仿真结果表明在合适选取控制参数的情况下,所用的控制方法大大提高了系统的同步性和抗干扰能力,使系统情况明显改善.