张紧器液压与驱动系统节能分析

铺管船用张紧器属于海上作业设备,要求其在工作过程中尽量减少能耗。对张紧器液压夹紧和电机驱动系统进行节能设计;在液压系统中动力源是液压系统的主要能耗因素,通过分析采用A7V.80.EL型高效、节能、大功率的复合变量泵来匹配液压系统达到节能的目的;在交流伺服电机驱动系统中,根据大功率电机的特点采用变频器对电机进行启停控制,减小启动电流实现节能,同时在电机的运行过程中,通过对功率因数进行模糊控制达到节能目的,并通过试验证明系统节能效果。     

汽车可变阻尼系数液压悬架的模糊控制

控制液压悬架的阻尼系数可变是改善乘坐舒适性和减小汽车对路面动载影响的重要方法。由于车辆行驶的路面不平度不可预测,准确地控制悬架阻尼系数非常困难。为此,基于悬架系统原理和模糊控制理论,提出采用模糊控制悬架阻尼系数的控制策略。模糊控制算法采用Mamdain推理法,控制器根据车身位移与悬架位移之差对模糊控制器控制系数α进行调节,进而调节阻尼系数b的大小。仿真结果表明:可变阻尼系统有效地控制了汽车悬架系统的振动,减小了汽车动载对路面的影响,所提出的控制策略切实可行。     

基于全局能量优化的液压机械臂节能控制策略

液压机械臂由于采用液压系统作为驱动装置,在实现闭环运动控制过程中存在能效较低的缺点。针对此问题,提出一种基于全局能量优化的液压机械臂节能控制策略。分析液压机械臂各关节与驱动液压缸之间的运动转换,并推导了关节运动与液压缸两腔压力之间的非线性映射关系。在此基础上,构建液压机械臂能量消耗目标函数,与运动时间构成多目标优化问题,并利用改进的NSGA-Ⅱ多目标优化算法求解该问题的最优解。通过对比仿真结果可以发现：所提出的基于全局能量优化的节能控制策略与传统的定供油压力控制策略相比,节约了46.73%的能量,与传统基于时间-能量的优化节能策略相比节约了8.62%的能量,从而验证了所提策略的有效性。     

直线永磁同步电机变论域模糊PID控制技术研究

针对永磁同步直线电机中存在非线性、时变性、强耦合性和外部负载不确定性等特点,结合PID控制与模糊控制的优点,将变论域思想引入控制器的设计中,提出一种可变论域自适应模糊PID速度控制策略.该策略解决了在既定规则下无法保证高精度控制的问题,提高了系统的控制性能.仿真结果表明:所提出的控制策略与常规PID控制和模糊PID控制相比,具有更高的控制精度、更快的响应速度和更强的鲁棒性能.     

基于模糊控制的汽车ABS双模控制研究

建立了适合于汽车制动系仿真研究的数学模型,基于模糊控制理论设计了ABS控制器,该控制器由常规模糊控制器和开关控制器并联组成.利用MATLAB进行了有效仿真,可以看出双模控制制动能快速趋近最佳滑移率,并在其附近波动,具有稳定和良好的控制效果.     

基于组合Smith的模糊控制

针对高温液压试验台油温控制系统的大惯性、纯迟延和参数时变的特点，提出了基于组合Smith的模糊控制策略，仿真结果表明这种方法对克服系统参数时变具有很强的鲁棒性，并对纯滞后特性有很好补偿作用，取得了较好的控制效果。     

工程机械泵控马达系统辅助节能措施的研究

提出了改变油液粘度进行辅助节能的方法.通过模糊控制方法控制变频风机,对油液进行冷却,可以改变其粘度,提高元器件的效率,降低泄漏引起的功率损失.对系统元器件效率、发热量等因素进行最优化匹配,达到液压系统整体工作效率最高.试验表明此方法对于泵控马达大功率系统能够起到比较明显的辅助节能作用.     

基于最优理论的模糊控制系统研究与应用

自模糊控制理论不依赖对象精确模型,能够对非线性时变复杂控制系统进行有效的控制,在电液压自动控制领域得到广泛应用,但是其智能水平、适应能力和稳定控制精度有待提高。针对智能模糊控制在电液压自动控制系统方面的优势,从模糊推理机制出发,提出将最优控制思想引入到模糊推理过程中的智能模糊控制系统,即将模糊控制推理与最优控制理论相结合,构建新的模糊推理方案,提高其对对象参数变化的敏感性。对该系统进行仿真并实验,结果表明:相比常规的模糊控制方案,所提出的最优模糊控制方案可实现控制系统更快的响应速度、精确的位置跟踪,同时对系统参数变化具有响应时间短、控制精度高的特点,应用在吊车控制系统上具有较高的控制精度。此外,该控制设计方案结构较为简单,易于工程实现。     

基于模糊控制的自主寻迹机器人研究

通过对自主寻迹机器人进行运动学分析,建立起机器人线速度、角速度与驱动电机速度的关系,设计了前后对称的寻迹传感器阵列,提出用模糊控制算法来进行运动路径的识别。经试验验证,该方法效果良好。     

非圆截面元件机器人抛光力模糊自适应PI控制

针对非圆截面元件表面机器人抛光过程中末端力的柔顺控制问题,设计一套双机器人协同抛光系统,分析双机器人协同抛光运动过程,并以Preston方程为理论依据。建立布轮抛光工具端与工件之间接触阻抗模型,分析接触力误差与阻抗模型参数之间的关系;提出自适应调整阻尼参数实现布轮抛光工具与工件的柔顺接触;引入模糊控制理论和PI控制理论对比例、积分和阻尼参数实时调整。仿真以及实验结果表明：模糊自适应PI控制相比于自适应阻抗控制及定阻抗控制具有低超调、响应迅速以及快速稳定等特点,同时能够跟随动态期望力。