转阀结构参数对流量控制式ECHPS系统可变助力特性的影响

电控液压助力转向系统（ECHPS）具有随车速调节的可变助力特性,可以显著改善驾驶员的转向路感。本文对一种典型的流量控制式ECHPS系统进行了分析,建立了该系统的动态仿真模型;推导了转向器中转阀阀口的通流面积与转阀主要结构设计参数之问的函数关系。通过仿真计算,分析了转阀结构参数对流量控制式ECHPS系统可变助力特性的影响规律,并给出了流量控制式ECHPS系统转阀结构参数选择与匹配的基本原则。     

具有压力补偿器的比例流量阀开度控制算法研究

比例流量阀的流量控制,其实质是对阀口开度的精确控制。对具有压力补偿器的比例流量阀建立稳态工况下的力学模型并进行实验分析,结果证明:电磁力需在两个特定阶段产生幅度较大的跳变,常规PID算法不能满足电磁力跳变要求。设计了微分先行PID算法,实验结果证明:该算法能够很好地满足电磁力跳变的要求,实现了阀芯设定开度与实际开度间良好的线性关系。     

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。     

新型电动调节阀的驱动与控制系统

设计了以STC89C52RC单片机作为控制器核心的新型电动执行器,建立了驱动系统的数学模型,采用模糊参数自整定PID作为该驱动系统的控制策略,从而实现了对调节阀阀门开度的精确控制。MATLAB仿真结果表明：与传统的PID控制器相比较,该控制器具有响应快、响应平稳的特点,改善了系统的动态特性。     

基于Ansoft与AMESim结合的比例电磁阀多物理量建模

基于有限元（ FEM）与功率健合图的原理,运用Ansoft电磁场计算软件和AMESim多物理量建模软件,建立了完整的比例电磁阀模型,实现了其电、磁、机、液的多物理量耦合。与现有的典型模型相比,该建模方法完善了比例电磁阀模型的精确性、完整性和动态响应特性。分别从比例电磁阀的电磁力、位移、流量等目标参数出发,通过试验比对验证了模型的精确性和静动态特性。该比例电磁阀模型与实际物理模型的相似程度完全符合液压控制系统的设计要求,可为后续的比例电磁阀高精度控制系统设计提供参考。     

流量控制式ECHPS系统的自适应动态面控制策略

针对商用车普遍采用的液压动力转向系统(HPS)助力特性不可变的缺点,提出了一种旁通流量控制式电控液压转向系统。设计了这种转向系统的助力控制策略,研究其核心部件电液比例阀的结构原理和数学模型,采用动态面控制方法设计了一个鲁棒自适应动态面控制器。理论推导证明所设计的控制器不仅能够保证闭环系统半全局渐近稳定,输出渐近跟踪期望轨迹,而且对于系统不确定参数和外界干扰具有较强的鲁棒性。仿真结果表明,所设计的自适应动态面控制器不仅响应快、跟踪效果好、控制精度高,而且能够实现汽车低速时的转向轻便性和高速时的良好路感要求。     

流量反馈型电液比例阀的模糊PID控制特性

流量反馈型电液比例阀是一种较为复杂的高阶非线性系统,传统PID对其控制效果不佳。为提高该阀的控制性能,提出一套基于模糊控制理论的参数自整定PID算法。分析电液比例阀工作原理,设计一种两输入三输出的模糊自整定PID控制器;采用Simulink和SimulationX软件,分别建立模糊PID模型和电液比例阀模型,对电液比例阀的控制特性进行仿真分析。结果表明：采用所设计的模糊PID控制器,可有效改善新型电液比例流量方向阀稳定性和动态性能。     

一种提高液压缸速度响应的模糊PI控制方法

对进口节流调速速度负载特性进行了分析,提出了一种基于模糊PI控制策略的方法,以提高液压缸速度响应。建立了进油节流调速的液压缸动力学模型;通过光栅尺对液压缸位移进行测量,并计算出相应的速度,与给定速度进行比较,确定控制策略。仿真和实验结果表明:采用模糊PI控制与线性改变节流口开度相比,模糊PI控制能提高液压缸的速度响应。     

基于模糊PI的电比例排量泵控制研究

针对正流量液压系统的挖掘机,使用电比例排量泵替代液控恒功率泵可以实现泵与发动机更加完美的功率匹配。但电比例排量泵的排量调节控制对算法的准确性、稳定性以及比例电磁阀的快速响应性能提出了很高要求。为满足以上条件,电比例排量泵的控制策略采用了基于BP神经网络的恒功率MAP图计算方法以及模糊逻辑整定PI参数的方法,使得电比例排量泵可以根据发动机转速和液压系统工作压力大小准确计算出变量泵排量并调度PI参数,消除液压系统时变特性与非线性对控制性能的不利影响。根据测试结果,采用模糊PI控制的挖掘机液压系统在控制准确性、稳定性方面都得到了提升。     

基于RBF最小参数学习法的正流量变量泵滑模自适应控制

为了提高正流量变量泵的性能,提出基于RBF最小参数学习法的正流量变量泵滑模自适应控制方法。分析正流量变量泵电液伺服系统的动力学特性,并进行系统辨识实验获得较为精确的系统数学函数模型;基于RBF最小参数学习法设计滑模控制器,在系统参数不确定性、摩擦力干扰和系统泄漏等非线性因素的情况下实现对目标流量的跟踪响应和自适应控制;最后利用MATLAB/Simulink对正流量变量泵的控制系统性能进行仿真实验,并和传统的PID控制器和模糊PID控制器进行比较。仿真实验结果验证了所设计控制方法的可行性和有效性。     

基于模糊P ID的冲裁机电液比例位置控制系统仿真研究

为提高液压冲裁机的工作速度和精度,采用电液比例换向阀控制下压液压缸,构成冲裁机电液比例位置控制系统。利用AMESim和MATLAB/Simulink模块进行联合仿真,设计模糊控制规则和模糊PID控制器,对比分析原系统与采用模糊PID控制的系统的位置控制性能。结果表明：加入模糊PID控制的系统响应速度快、无超调、信号跟踪能力强、鲁棒性好。     

基于模糊单神经元PID的比例同步控制研究北大核心

针对传统PID算法在液压同步系统中整定困难、稳定性不佳、同步效果不理想的问题,提出一种基于模糊单神经元PID复合算法的双缸耦合同步控制策略,提高同步系统的性能。建立比例阀控非对称缸双缸同步系统数学模型;利用Simulink软件,对比分析传统PID算法、单神经元PID算法和模糊单神经元PID算法的控制效果;最后通过试验验证3种控制策略下的系统同步性能。试验结果表明:使用模糊单神经元PID的耦合控制策略,系统同步误差明显减小,响应速度更快,设计的控制策略有效。     

模糊PID在智能调节阀控制系统中的应用

为了优化智能调节阀控制系统的控制性能,对其控制算法进行深入研究。针对阀控缸气动系统时变、非线性的特性,利用模糊控制调整PID的参数。同时为了实现模糊PID的仿真验证,利用AMESim物理图形建模软件进行了被控对象的建模处理。通过分析特定情况下被控对象特性,求出符合特定情况下的某种传递函数,再应用MATLAB中的Signal Constraint模块对常规PID参数进行优化,获取了符合控制系统的PID 3个初始值。最后联合MATLAB和AMESim实现了对模糊PID控制算法的仿真分析,结果表明:智能模糊PID控制算法响应速度快、超调小、调节精度高、抗干扰能力强、稳态性能好,其调控性能明显优于常规PID控制,特别适用于具备时变、非线性等特性的控制系统。     

模糊PID方法用于液压比例阀的高精度定位控制

针对轧钢自动化生产线上对比例阀的定位控制精度要求的日益提高,比例阀在不同的工作区间,需要设定不同的PID参数。本文利用模糊控制器被控对象的时滞、非线性时变性具有一定适应能力的特点,采用模糊控制器使比例阀在不同工作区间自适应调整PID参数值,改进其控制效果。通过在某重卷机组中对自动上卷小车进行定位控制,比例阀输出平稳,定位精度高,动态响应快,误差小。     

泵阀联合调速在电动叉车中的应用

为解决电动叉车液压系统在启动和位置调整时响应速度慢等问题,提出了一种采用泵阀联合调速的解决方案。针对电动叉车工作特点,提出了泵阀联合调速的控制方式,在泵控环节,通过引入模糊控制作为算子函数,实时整定PID参数,从而提高电机在不同工况下的自适应能力;在阀控环节,采用PID控制确保输出流量的稳定性。采用Simulink和AMESim进行仿真,结果表明:采用模糊控制的矢量调速对于不同工况的适应能力有很大提高,而采用阀控则可有效提高系统响应速度。两者结合的泵阀联合调速,不仅克服了单纯变频调速响应滞后的缺点,同时对于复杂工况有很好的适应能力。     

基于模糊RBF的液压压裂泵同步研究

针对液压压裂泵的液压缸工作中的不同步导致整个系统流量和压力脉动大、输出效率低、液压元件使用寿命短的问题,以阀控缸为研究对象搭建其数学模型,提出利用模糊RBF神经网络+交叉耦合的控制策略对液压缸的同步动作进行控制。在传统模糊控制的基础上,将模糊控制与RBF神经网络控制融合在一起,根据系统数学模型,设计了跟踪控制器和同步控制器,实现对阀控缸系统的精准控制与同步反馈。仿真结果表明：与传统PID和模糊PID系统相比,模糊RBF神经网络+交叉耦合同步控制策略同步精度高,响应速度快,有较好的鲁棒性和稳定性。     

插装式比例节流阀自抗扰控制研究

为了克服插装式比例节流阀中流量增益非线性、液动力、摩擦力等多种非线性扰动对阀芯控制性能的影响,提出了三阶自抗扰非线性控制策略。以DN80大流量插装式比例节流阀为研究对象,通过系统辨识的方法建立了较准确的数学模型,并进行了验证。在此基础上设计了三阶自抗扰控制器,并对设计的控制器参数进行了整定优化。通过仿真和实验分别对插装式比例节流阀主阀芯的阶跃响应的快速性和抗干扰特性进行了研究。结果表明:采用自抗扰控制下的主阀芯在阶跃激励下的响应和抗干扰能力方面明显均优于PID控制,系统具有较好的动静态性能和鲁棒性。     

液压调速系统速度平稳性的模糊控制

本文在分析常见的调速阀节流调速系统速度平稳性的基础上，得出该系统中溢流阀对突变外负载的影响加剧了系统的速度波动，提出一种能改善系统动态速度平稳性的模糊控制液压比例溢流阀调速系统。仿真结果表明：模糊控制比例溢流阀调速系统能有效地提高系统的速度平稳性。     

基于AMESim的压缩式垃圾车同步控制系统仿真研究

针对多功能压缩式垃圾车采用现有液压系统工作时,两侧举升缸运动不同步问题,提出一种同步控制系统,即在其液压控制系统中加入普通调速阀和电液比例调速阀,以实现主、从同步控制;通过PID模块控制电液比例调速阀的流量,从而降低主动油缸与从动油缸运动的位移偏差,以实现两者高精度同步运动。利用AMESim 16软件对控制方案进行仿真验证,结果表明：所提系统响应速度更快、同步精度更高、运行稳定性更高。