摆动气缸位置伺服系统带摩擦力矩补偿的双环控制研究

该文对三通比例流量阀控制的摆动气缸转角位置伺服系统进行研究。分析了由非线性摩擦力矩引起的系统稳态误差及粘滑振荡现象;在此基础上提出采用带摩擦力矩补偿的双环控制,其内环为压力差控制,外环为位置控制,外环采用了摩擦力矩观测补偿器来减小非线性摩擦力矩对系统性能的影响。实验结果表明:与仅有位置控制环的控制策略相比,该方法提高了系统的稳态精度和动态性能。

摆动气缸位置伺服控制系统的建模与仿真

研究了比例阀控摆动气缸位置伺服系统 ,建立了系统的数学模型 ,并对系统进行了仿真研究。结果表明该系统响应较快、稳定性好。

比例阀控摆动气缸位置伺服系统及其控制策略研究

文中叙述了比例阀控制的摆动气缸位置伺服控制技术的研究工作及进展。所建控制系统有两个三通比例流量阀控制摆动气缸。理论分析和实验表明 ,由于摆动缸的摩擦转矩、空气的压缩性、比例阀的压力特性等非线性因素的影响 ,采用PID控制时 ,系统在期望值附近产生振荡 (极限环 ) ,使系统不稳定。为消除振荡 ,设计了PID控制 +气动辅助限位的复合控制算法。实验研究表明 ,该方法能达到较高的控制精度。

伺服摆动气缸内置式磁流变阻尼器优化设计

为了实现摆动气缸的伺服精确定位,研究开发了一种内置磁流变阻尼器的伺服摆动气缸。提出了磁流变阻尼器的结构与磁路的集成优化设计模型。推导了磁流变阻尼器的阻尼力矩公式。以最大阻尼力矩和最小磁流变阻尼器体积为单目标函数,利用线性加权和法建立综合目标函数。采用遗传算法获得满足饱和磁感应强度和阻尼器核心结构参数要求的最优方案,使阻尼器的阻尼性能提高了64.4%。经电磁有限元分析验证该优化方案是可行的。

偏心负载对摆动气缸动特性影响及抑制措施

为了抑制偏心负载对垂直放置的摆动气缸运动造成的影响,首先提出了能够定量表示偏心负载对垂直放置的摆动气缸影响程度的速度稳定性指标αv,随后提出了使摆缸两工作腔在某一角度范围内瞬间连通,利用增大背压的方法提高摆缸系统速度稳定性的解决办法,建立了垂直放置、偏心负载作用下且具有连通孔的摆缸数学模型,在该模型的基础上以速度稳定性指标αv最小为优化目标函数,采用遗传算法对摆缸工作腔连通孔进行了优化设计.仿真和试验结果证明该方法有效地解决了摆缸速度稳定性问题.

摆动气缸位置伺服系统特性实验研究

该文通过大量实验对比例流量阀控摆动气缸位置伺服系统的典型非线性特性进行了研究,主要包括:研究分析了工作点位置、负载大小、摆动气缸两腔初始压力等工作参数对系统特性的影响;指出了系统存在的粘滑振荡、位移波动、"停滞"等现象,并分析了其产生的原因。研究得出:在摆动气缸行程范围内的不同位置或摆动气缸两腔初始压力不同时,系统呈现出不同的特性;摆动气缸的摩擦力及其两腔压力较慢的动态过程引起了系统的"粘滑振荡"等典型非线性现象。

基于灰色PID的摆动气缸伺服系统位置跟踪研究

针对具有不确定或未知的外部负载干扰的阀控摆动气缸位置跟踪控制问题,提出以灰色系统理论与PID控制相结合的方法。构造了灰色PID控制算法,对系统不确定部分建立灰色模型,进行灰色预估补偿,实现对PID参数的最佳整合。经仿真和试验研究表明,该算法可以提高PID控制质量及其鲁棒性,获得较好的跟踪控制效果。

偏心负载作用下的摆动气缸速度稳定性判据

为了定量确定偏心负载对垂直装置的摆动气缸运动影响程度,建立了偏心负载作用下的摆动气缸数学模型.通过仿真,发现其加速度曲线呈现双驼峰形.为了表征这种现象,定义加速度曲线的第2峰值与第1峰值的比值vα作为速度稳定性判据,并进一步通过试验验证了选择该比值作为稳定性判据的合理性.该判据解决了偏心负载对垂直装置的摆动气缸运动影响程度的定量问题.

偏心负载对摆动气缸角加速度影响实验研究

为了研究偏心负载对垂直放置的摆动气缸运动造成的影响,搭建了相应的摆缸速度稳定性试验台,并在供气压力及转动惯量保持不变的条件下对不同偏心负载扭矩作用下的摆动气缸动特性进行了实验研究。实验结果表明,偏心负载对摆动气缸的角加速度曲线有很大的影响,随偏心负载扭矩增加,其角加速度曲线呈双驼峰形状,且第二峰值与第一峰值的差异变大。

变参数双模糊控制器在摆动气缸位置伺服系统中的应用

针对比例流量阀控制的摆动气缸位置伺服系统的强非线性和不确定性,提出采用基于经验知识的模糊控制。为了克服模糊控制的控制精度低的缺点,设计了变参数双模糊控制器,即根据位置偏差切换“粗调”和“细调”模糊控制器,两个控制器控制规则相同,但参数不同。实验研究表明,在摆动气缸位置伺服系统中采用该控制器,能获得较好的控制效果。

摆动气缸的选型

摆动气缸的选型徐文灿收稿日期９７１０２７北方工业大学，１０００４１北京石景山区西黄村摆动气缸是利用压缩空气推动摆动轴在一定角度范围内作往复摆动，并输出力矩的气动执行器。它通常用于工件的转位、翻转、搬运、压紧、供给或停止供给、阀门的开闭、弯...

偏心负载作用下摆动气缸速度稳定性的研究

本文针对偏心负载作用下的摆动气缸速度稳定性问题进行了研究。讨论了偏心负载下摆动气缸运动过程中不稳定现象的成因、特点和规律,并提出了一种偏心负载下摆动气缸速度稳定性优劣的评价指标αc,数值仿真和实验验证证明了该评价指标的有效性和合理性。研究结果为进一步解决偏心负载作用下摆动气缸速度稳定性问题提供了理论依据和衡量标准。

一种回转摆动气缸的典型应用及安装调试方法

在自动化设备中,回转摆动气缸使用广泛。文中重点介绍了正确地安装调试摆动气缸的方法和步骤。

内嵌阻尼器的摆动伺服气缸

针对普通摆动气缸不能在行程中间实现任意点精确、快速定位的问题,研究开发一种摆动伺服气缸。提出集成叶片式气压驱动装置、圆盘式磁流变液旋转阻尼器、角度检测装置的摆动伺服气缸结构方案。设计了高速响应的驱动电源,线圈电流的阶跃响应时间约为1ms。对摆动伺服气缸基本性能试验结果表明:摆动伺服气缸具有良好的驱动性能,摩擦力矩较小,对气压驱动基本无影响,可调阻尼力矩在控制电压4.5V时达到饱和阻尼力矩24.7N·m,动态力矩平稳,波动在5%以内,输出力矩响应时间约为35ms。

摆动伺服气缸定位控制策略与实验研究

针对目前普通摆动气缸不能实现行程中任意点准确定位的问题,研制了摆动伺服气缸。构建摆动伺服气缸控制子系统,对摆动伺服气缸控制特性进行分析,研究利用BP神经网络对阻尼角度进行预测,为有效抑制定位过程中的扰动实现精确定位,提出阻尼角度动态补偿的定位控制策略。对摆动伺服气缸性能试验结果表明:在采用阻尼角度动态补偿的定位控制策略下摆动伺服气缸既保持气压传动高速特性又实现行程范围内任意位置的快速、精确定位,实验表明阻尼定位均能在0.15 s内实现,且过程平稳无速度突变,实际位移无超调和震荡,定位误差在±1.0°以内。

气动式凸模切换装置在汽车模具中的应用

阐述了气动式凸模切换装置的使用特点和工艺特色,根据气路通断快速切换凸模使用位置,实现1模2件生产,代替了模具整体更换凸模及固定座,提高了安全系数,操作便捷,易于生产有孔及无孔零件。

一种小型复杂焊件自动化焊接通用工作台的设计与研究

研究探讨了一种适用于小型复杂焊件自动化焊接生产的通用焊接工作台的设计。将焊件通过装夹、焊件装夹框、摆动气缸等机构,精确固定在工作台上。焊件装夹框可更换,框内设计不同的夹具可以装夹不同的焊件,二者的结合实现工作台的通用性。焊件相对工作台平面在竖直方向的夹角可由摆动气缸调节。利用电气旋转接头中继传输气路、信号及电源,焊接机器人可对焊件进行准确高效的定位焊接。该焊接通用工作台已在空调电机支架的焊接生产中实际应用,并取得良好效果。

模糊控制在摆缸位置伺服系统中的应用

由于摆动气缸的摩擦转矩、空气可压缩性、比例阀的压力特性等非线性因素的存在,要得到摆缸伺服系统精确的数学模型十分困难,而且气动系统易受周围环境因素的影响,当采用传统PID控制时,很难使系统长时间保持良好的控制效果,尤其是当有一定的外界干扰之后会导致系统工作不稳定。利用Matlab实时仿真模块的功能,把模糊自适应整定PID的控制算法引入到伺服系统的控制器设计中,搭建的半实物仿真模型,对系统进行半实物仿真实验,并通过不断地在线修改控制规则,提高控制器的控制性能,实验结果表明,模糊PID控制效果良好。

汽车座椅调角器扭矩在线检测台的研制

基于先进的工业计算机技术和高可靠性的集成信号调理模块,以摆动气缸作为执行元件的汽车座椅调角器扭矩在线检测台能够准确检测出调角器的调节扭矩。同时,基于VB语言编写的操作控制软件和SPC功能,能够使调角器的检测和质量控制简单易行。

SQ3A系列烟草切丝机刀辊系统的研制

介绍了SQ3A系列烟草切丝机刀辊系统的设计要求、总体设计方案、工作原理、主要部件结构和功能以及技术参数。首创可互换的曲、直刃刀辊系统设计。采用三维技术和成组技术,优化了设计,缩短了周期。