变结构VSC控制在气动伺服压力控制系统中的应用研究

针对一特定的气动压力控制系统，采用变结构VSC控制，设计了滑模控制律，获得良好的效果。     

变结构VSC控制在气动伺服压力控制系统中的应用研究

针对一特定的气动压力控制系统 ,采用变结构VSC控制 ,设计了滑模控制律 ,获得良好的效果     

一种PWM气动伺服控制系统调制方法和动态响应的研究

静态输出中存在纹波是脉宽调制(PWM)气动伺服控制系统的特点,论文以对一种PWM气动伺服系统的分析和实验为基础,提出四种不同的调制方法,讨论了这些方法与纹波幅值的关系,分析了系统摩擦负载对纹波的影响的规律。对该系统所做的动态和静态实验结果与论文所得出的结论相符。     

气动人工肌肉伺服平台的建模

为克服传统液压或电气驱动并联平台的不足,提出了将气动人工肌肉应用于并联伺服平台的驱动关节,实现平台位姿控制.通过对平台系统的运动学和动力学分析,结合气动人工肌肉的充气压力-伸缩力-伸缩比三者的关系,建立了气动人工肌肉并联伺服平台位姿控制系统的数学模型,并进行了计算机仿真.仿真结果表明,通过输入一定电压来控制气动人工肌肉的充气压力,可实现伺服平台的二自由度转动,而且系统运动平稳.同时分析了在相同输入电压和初始位姿条件下,不同惯性负载和力矩负载对伺服平台响应速度和稳态位姿的影响.所得模型及仿真分析为气动肌肉系统的高精度控制提供了理论基础.     

新型气动比例压力阀的建模研究与特性分析

为满足电-气比例/伺服系统的应用需要,设计一种由比例电磁铁、活塞式阀芯及两位三通的阀体构成的直动式气动比例压力阀,并建立该比例阀的非线性数学模型.对于比例电磁铁,采用集总参数模型来描述电磁特性,模型参数由FEM分析得到.结合机械及气路的物理特性,分别对上、下阀芯的运动特性、阀体内的气体流动及热力学过程进行建模分析,保证了上、下阀芯的运动独立性.通过仿真对下阀芯的黏性摩擦系数、反馈通道的直径以及气源压力等影响比例压力阀的压力响应特性的因素进行分析,并设计一种比例压力阀的性能测试系统以验证模型的正确性.仿真与实验结果呈现良好的一致性,模型能够预测不同阶跃输入信号下该比例阀的压力响应过程.     

气动位置伺服系统的变结构控制

讨论了气动位置伺服系统的变结构控制问题，对实际系统和它的模型作了描述，指出了该系统一些特点并与其它控制系统作了经比较。     

伺服机械的最优模型参考自适应控制

本文讨论并提出改进T.Ionescu自适应算法收敛速度的措施,进行了相应的计算机仿真,在此基础上,把T.Ionescu自适应算法与频域中的最优控制相结合,在一伺服试验台上进行了实验。结果表明:用最优自适应控制提高伺服机械的性能是可行的。     

一种新型的气动伺服阀及其在位置控制系统中的应用

本文介绍一种由永磁极化式力马达作为电-机械转换器的单级气动伺服阀。该阀具有令人满意的静、动态特性,滞回小于0.4％,频宽达134Hz。将该阀用于计算机控制的位置系统,定位精度可达10μm左右,优于被比较的西德生产的阀。     

用模糊－PI控制改善气动位置伺服系统的静、动态特性

本文运用模糊－ＰＩ控制器，充分利用了模糊控制对气动位置伺服系统的动态性能改善的优势和ＰＩ控制对系统静态性能有利的特点，互补控制．实验表明模糊－ＰＩ控制器比常规ＰＩＤ控制器更有效，这种控制方法使系统具有良好的静、动态特性．     

由抛助推器故障引起非对称条件下的运载火箭气动伺服弹性分析模型

在运载火箭抛助推器故障造成结构刚度、质量分布和气动力分布不对称条件下，建立了运载火箭气动伺服弹性分析的数学模型，以及非对称情况运载火箭结构弹性振动特性分析有限单元法模型，并求解了其频率和振型。应用CFD技术求解了非对称运载火箭的分布气动力。     

气压伺服系统的建模与特性

研究了比例流量阀静态和动态特性。通过理论分析和实验研究,得出了临界压力比随阀开口面积呈先增大后减小的非线性规律变化,其值在0.17到0.38之间。通过实验研究,计算出流量系数随阀开口面积呈非线性变化的规律,其值在0.55到0.77之间。采用正弦扫频激励信号和直接测量阀芯位移方法得出了阀的频率特性,随着输入信号幅值的增大,阀的带宽减小,而供气压力改变对阀带宽几乎没有影响。采用集中参数模型描述了气缸内气体与气缸壁以及气缸壁与外界的传热过程,推导出气体温度微分方程,建立了气缸内气体热力学模型。最后,进行了仿真和实验研究,仿真数据与实验数据吻合得较好。     

电-气动伺服系统实验平台的设计与研究

以气动伺服控制技术为基础,提出了基于该项技术的２种实验平台的设计方案．一种方案为气动模拟伺服与数字伺服联合应用的三自由度全气动式机械人;另一种方案为气动模拟伺服与电动伺服联合应用的三自由度机械人．同时,还对该实验平台的软、硬件工作原理及性能分析进行了着重介绍．通过该实验平台的建造,可以使学生真正了解到气动伺服控制技术这种最新的技术．     

基于干扰观测器的非对称液压缸鲁棒运动控制

为实现对比例阀控制非对称液压缸系统的高性能位置伺服控制，提出了基于干扰观测器的新型鲁棒运动控制方法.在闭环控制中采用干扰观测器，对各种外部力扰动和系统参数变化进行估计并引入相应补偿，从而提高系统运动性能和鲁棒稳定性；对于比例阀中位死区，基于名义模型位置输出信息的新型补偿策略，保证在不牺牲系统动态品质的情况下，能有效地避免阀芯的频繁切换.对挖掘机器人关节液压缸系统进行计算机仿真的结果表明，该方法对外部力扰动和参数变化均具有很强的鲁棒性，且新型比例阀死区补偿环节能明显增强液压系统运动的平稳性.     

专家式控制器气动位置力复合控制研究

在大量实验的基础上,根据系统响应特性,专家式控制器将误差分段：在大误差范围内用PID控制,以快速接近目标值;在小误差时用经验控制,以准确到达目标;在达到精度时电压置中以保持精度;控制器各参数由专家控制器的推理机给定．特别是在小误差时的经验控制,完全根据个人经验给定一个经验递减电压,此时控制电压与检测误差无关．通过该控制器对输出力为100N和150N位置力复合控制进行了实验,结果表明,该控制器能对气动位置力复合进行快速准确的控制,效果良好．     

零重力模拟气动悬挂系统的开发及关键技术

为了模拟低频空间结构动力学测试时的零重力环境,研制出一种高精度的气动悬挂系统,解决了系统设计中的气动关键技术问题.从系统设计角度分析了试验装置的工作原理和系统参数对垂直悬挂频率的影响,以指导系统的低频设计.基于空气静压润滑的原理,设计了内部供压节流孔支撑的无摩擦气缸以消除系统的摩擦力,建立了活塞和缸筒间隙内气体泄漏流动和径向承载能力的数学模型,并分析了结构参数对其性能的影响,指出影响气缸性能的关键因素是活塞间隙和节流孔尺寸.利用比例阀构建了压力控制系统以实现高精度的重力补偿.试验结果表明,该气动悬挂系统可以满足低频、高精度和无摩擦的设计要求,验证了方案的可行性和有效性.     

汽车点焊气动模糊滑模控制研究

点焊气动伺服控制系统常用于轿车白车身的焊接。在焊接过程中,保持焊点压力稳定是提高焊接质量的关键因素之一。基于焊接试验平台上,研究了气动系统的控制模型,提出模糊-滑模控制策略。针对辨识所得的气动系统,运用模糊-滑模控制策略对气动系统进行了仿真,结果表明,模糊-滑模控制策略适用于汽车点焊气动系统。     

模糊PD控制器在电液伺服阀控制系统中的应用

应用模糊控制原理设计先导式电液伺服阀的模糊PD控制器,采用AMESim软件建立伺服阀的仿真模型,采用Simulink软件建立PD控制器和模糊PD控制器的仿真模型,通过AMESim／Simulink联合仿真得到伺服阀在两种控制方式下的阶跃信号响应曲线。仿真结果表明,与常规的PD控制器相比,模糊PD控制器能够提高控制精度,有效改善伺服阀的性能。     

High precise control method for a new type of piezoelectric electro-hydraulic servo valve

A new type of piezoelectric electro-hydraulic servo valve system was proposed. And then multilayer piezoelectric actuator based on new piezoelectric ceramic material was used as the electricity-machine converter of the proposed piezoelectric electro-hydraulic servo valve. The proposed piezoelectric electro-hydraulic servo valve has ascendant performance compared with conventional ones. But the system is of high nonlinearity and uncertainty, it cannot achieve favorable control performance by conventional control method. To develop an efficient way to control piezoelectric electro-hydraulic servo valve system, a high-precise fuzzy control method with hysteresis nonlinear model in feedforward loop was proposed. The control method is separated into two parts: a feedforward loop with Preisach hysteresis nonlinear model and a feedback loop with high-precise fuzzy control. Experimental results show that the hysteresis loop and the maximum output hysteresis by the PID control method are 4.22% and 2.11 μm, respectively; the hysteresis loop and the maximum output hysteresis by the proposed control method respectively are 0.74% and 0.37 μm, respectively; the maximum tracking error by the PID control method for sine wave reference signal is about 5.02%, the maximum tracking error by the proposed control method for sine wave reference signal is about 0.85%.     

新型直动式压电电液伺服阀复合控制方法

设计了一种新型直动式压电电液伺服阀。该阀采用压电叠堆执行器作为电-机械转换器,提高了电液伺服阀的性能。并针对压电叠堆执行器固有的迟滞和蠕变非线性使得压电型电液伺服系统的输出精度降低,传统的控制方法难以得到很好的控制效果的问题。提出了基于动态Preisach模型的前馈控制和PID反馈控制的一种复合控制方法。实验结果表明,该方法能有效改善新型直动式压电电液伺服阀的输出精度。