浮式钻井平台升沉模拟系统设计

设计电液比例阀控制非对称油缸模拟钻井平台升沉运动的实验系统,建立阀控缸的动态方程并用Matlab进行仿真。设计测控系统并采用PID和死区P控制相结合的方法控制比例阀,有效减小了死区对控制精度的影响。实验结果表明,该模拟系统可实现较高精度的位移跟踪。     

基于USB2828数据采集卡的电液伺服阀测控系统软件开发

介绍了阿尔泰USB2828数据采集卡的基本功能,利用USB2828完成了FESTO TP511液压伺服阀性能试验台的数据采集及阀性能测试,在VB6.0环境下基于动态链接库编写了电液伺服阀测控软件,应用该测控软件进行了压力特性实验分析。实验结果表明:该测控系统操作简单,测控系统界面友好,性能测试与分析准确。     

基于虚拟仪器的泵控马达电液比例调速实验系统开发

针对现有泵控马达实验系统功能单一、不易二次开发等问题,开发了基于虚拟仪器的泵控马达电液比例调速实验系统。设计了泵控马达电液比例调速液压系统,匹配了系统参数,设计了基于虚拟仪器的测控系统,最后研制了该实验系统。该实验系统功能全面,界面友好,且易于二次开发,可开展泵控马达开环及闭环调速特性实验研究,有力地促进了电液比例控制技术的应用及人才培养。     

基于虚拟仪器的电液比例系统位置控制研究

电液比例系统的位置控制是控制领域的一个重要组成部分,传统控制方法以PLC为控制主体,但PLC内存和计算能力有限。为此,基于虚拟仪器开发了集采集、控制为一体的电液比例位置控制系统。该系统以Lab VIEW为软件开发平台,结合位移传感器、USB6008数据采集卡、比例放大器、电液比例流量阀、三位四通电磁换向阀构成液压系统,进而驱动液压缸以实现对电液比例系统的位置控制。该系统硬件仅作为输入输出且通用性好,同时,可以利用计算机强大的储存能力和计算能力对数据进行存储和分析。实验结果表明:该方法切实可行,能够准确完成系统的位置控制。     

一种多变量电液伺服系统的解耦控制

提出了一种多变量电液伺服系统的解耦控制方法，该方法仅采用输出、输入信号构成前馈－反馈复合解耦控制，能使电液伺服这类线性最小相位系统实现完全解耦，并且，可配置闭环系统极点。仿真和实验结果表明，该解耦控制策略能获得满意的控制效果。     

基于LabVIEW的电液比例控制实验系统研究

提出了一种基于LabVIEW的电液比例控制实验系统的思想,用虚拟仪器开发平台(LabVIEW)控制来替代原来电液比例控制实验系统中的信号源和继电器控制.对电液比例控制实验系统作了进一步开发,用软件编程代替了原来系统中的部分硬件电路,简化了实验系统,且具有较好的人机交互界面,学生实验操作方便,查错容易,提高了学生的综合设计和实践能力.     

基于Lab Windows／CVI的起落架电液加载台总控软件设计

针对起落架系统电液加载试验台的实时性、复杂性和多任务等特点,从硬件设计和软件开发两方面详细描述了总控系统的实现机理,并采用LabWindows/CVI平台完成了总控软件的开发.实践证明:总控系统操作方便、控制平稳准确,实现了系统实时可靠测控的要求.     

基于CompactRIO的电液比例控制系统研究

针对电液比例控制元件检测试验台的项目要求,结合有关科学研究性实验(控制策略生成与验证),设计一套基于CompactRIO的电液比例控制系统,并以美国NI公司的LabVIEW虚拟仪器软件为开发平台,构建控制回路,设计了PID以及模糊自适应PID控制策略。该系统能就控制策略的生成与验证进行仿真研究,同时具有良好的人机交互界面,方便用户操作。仿真结果显示,利用LabVIEW+NI CompactRIO模式成功实现了电液比例控制系统的控制目的。     

电液伺服减振器性能试验台

本文在介绍电液伺服减振器性能试验台测控原理和基本组成的基础上，阐述了其微机测控系统、电液伺服激振系统的组成和功能以及性能特性曲线。试验结果表明：试验台使用方便，运行平稳，激振频率、行程和速度可调并能模拟输入实际工况，测试效率和测试精度均满足要求。     

盾构土压平衡控制机理实验系统设计

介绍了一个盾构土压平衡控制机理实验系统,其实验平台由拉杆与后靠、千斤顶、土箱、模拟盾构、弃土回收箱等部分组成,液压系统采用电液比例控制技术、变转速泵控马达技术、压力流量复合控制技术等先进技术.监控系统由一台工控机和PLC组成,应用组态软件开发相应的监控程序.该系统不仅可以进行土压平衡机理研究,而且也能够用于盾构的电液控制技术研究、盾构驱动参数优化设计研究以及进行先进控制方法的研究.     

电液伺服系统的模糊自适应复合控制研究

电液位置伺服系统的阻尼比较低,造成电液位置伺服系统响应速度慢及跟踪性能较差。为解决此问题,提出一种模糊自适应控制与速度正反馈、加速度负反馈相结合的复合控制策略。通过速度正反馈来提高系统的开环增益,加速度负反馈提高阻尼比,从而提高系统动态响应速度并减小位置误差。利用前馈控制拓宽系统频宽,进一步减小位置跟踪误差。对传统PI控制、模糊PI控制、模糊PI复合控制算法下的系统响应性能进行仿真分析,结果表明:采用所提出的复合控制策略时,系统动态响应速度比模糊PI控制提高约76.9%,比传统PI控制提高约84.2%,其位置跟踪误差几乎为0。     

非线性电液位置伺服系统的自学习滑模模糊控制

针对电液伺服系统存在参数变化、负载干扰等非线性因素,且难以建立精确的数学模型用于实时控制的特点,将一种自学习滑模模糊控制方法应用于电液伺服系统,并将滑模控制策略应用于模糊控制中,建立以滑模函数值为输入、伺服阀控制电压为输出、模糊规则只有11个的简单模糊控制器,通过在线学习调整模糊规则使系统状态快速滑向状态平衡点。该控制方法结合了滑模控制和自适应模糊控制,鲁棒性强、结构简单。仿真和实时控制结果表明：在电液位置伺服系统中取得良好的控制精度和稳定性。     

基于李雅普诺夫理论的电液伺服系统非线性位置控制研究

电液伺服系统存在高度非线性及参数时变等问题,同时由于其多学科性质导致精确模型的建立比较困难。针对电液伺服系统非线性位置控制问题,采用基于非线性系统的李雅普诺夫理论的控制器实现电液伺服系统的有效控制,并对控制效果进行仿真验证。构造了伺服阀以及液压执行器的动力学方程,建立电液伺服系统简化数学模型。基于非线性系统的李雅普诺夫理论,利用积分反演法设计了电液伺服系统控制器。采用MATLAB软件对电液伺服系统进行仿真,并与传统PID控制器的计算结果进行对比和分析。仿真结果显示:采用所设计的控制器,电液伺服系统对阶跃和正弦信号的跟踪性能较优,所需控制电压减少50%左右,跟踪误差也大大减少。     

阀控摆动式马达电液伺服加载系统的分析和实验研究

对阀控摆动式马达电液伺服加载系统进行研究,建立了阀控摆动式马达主动式电液伺服加载系统的数学模型,从结构和控制策略上对主要技术问题进行了探讨,并进行了仿真分析和实验,其仿真分析和实验结果基本一致,表明本文建立的模型基本反映了阀控摆动式马达系统的实际特性,所采取的复合控制策略能有效地提高系统的双十指标,适于阀控马达力矩伺服加载系统的实时控制.     

交叉耦合控制的平移并联机器人位置控制研究

为了改善平移并联机器人对期望位置跟踪的准确性,提出基于交叉耦合控制的集成电液伺服驱动平移并联机器人位置控制。通过对三自由度集成电液伺服驱动平移并联机器人结构和控制方法进行分析,以机器人的末端执行器为基础,定义位置及角度坐标系,在此坐标系上计算并联机器人的逆向和正向运动学解;通过液压轴的伸长长度,求取液压轴的速度和加速度,进而得出集成电液伺服驱动器的动力学模型。以集成电液伺服驱动器的位置误差为基础,求取三自由度下集成电液伺服驱动器的同步误差,利用该同步误差,构造交叉耦合误差模型,进而求取广义误差模型,建立交叉耦合控制器,以实现对机器人的位置进行控制。实验结果显示:与粒子群方法相比,所提方法对正弦及不规则期望位置的跟踪准确度较高,跟踪准确度分别提高了40%和42.15%。可见,所提方法能够对集成电液伺服驱动的平移并联机器人进行准确的位置控制。     

最优控制理论在电液力矩伺服系统中的应用研究

船舶减摇水舱试验台架是研究和设计减摇水舱的重要试验设备，能否准确的模拟船舶在海浪中的运动是设计试验台架的关键，本文设计了用于驱动船舶减摇水舱试验台架的电液力矩伺服系统，针对这一系统设计了最优控制器，仿真结果表明系统具有很好的跟踪性能，系统符合设计要求。     

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。     

基于连续滑模控制的电液伺服系统轨迹追踪控制

为改善电液伺服系统的轨迹追踪精度,设计一种连续滑模控制器,用于对电液伺服系统进行轨迹追踪控制。在电液伺服系统的建模过程中,以控制阀阀芯位移为依据,得到了电磁线圈上的电压及电流方程。在液压流体的作用下,建立气缸内液压流体的流量方程。根据系统的轨迹误差,构造滑动面模型。在开环传递函数状态空间模型的基础上,建立控制律的连续方程,进而得出连续滑模控制器,以克服电液伺服系统的不确定性和扰动性,控制其对标定轨迹进行精确追踪。与干扰观测器对标定轨迹的追踪结果相比,该方法在追踪弧形及方波标定轨迹时,追踪精度分别提高了31.23%和39.98%。该方法能有效改善电液伺服系统的轨迹追踪精度。     

基于重复控制补偿的电液位置伺服系统PID控制

针对典型电液位置伺服系统,设计了基于重复控制补偿的PID控制器,并通过计算机仿真,再现了系统跟踪正弦信号时的系统响应。仿真结果表明,在该控制器下,电液位置伺服系统具有良好的动态性能。     

基于反馈型自适应鲁棒控制的伺服泵直接驱动电液系统精确运动控制研究

由于传统泵控液压系统存在位置跟踪精度低、频率响应慢的缺点,给精确运动控制造成很多困难。对此,针对伺服电机泵直接驱动电液系统模型的非线性动力学特性和参数不确定性,采用反馈型自适应鲁棒控制（ARC）,实现伺服泵直接驱动电液系统的精确运动控制。建立伺服电机泵直接驱动电液系统的动力学模型,通过非线性泵流量映射重新建立泵的动力学模型。采用反馈型ARC方法进行控制器设计,合成泵的控制输入,使气缸执行器位置跟踪一个期望的轨迹,并对系统模型的位移斜坡响应和伺服泵功率进行实验仿真。结果表明：相比于PID控制,反馈型ARC控制下的位移跟踪误差大幅度降低,伺服泵的平均功率分别降低了55%、26%、63%,峰值功率也有所降低。采用反馈型ARC控制,能够实现有效的模型补偿,使得系统运行稳定,提高系统模型的跟踪性能和鲁棒控制性能。