考虑电液伺服系统建模不确定性的一种自适应控制方法

电液伺服系统因具有功率重量比大、响应快、刚度大、维护成本低等优点,广泛应用于工业生产、航空航天、机械制造等领域,在飞行器结构静力/疲劳强度试验中发挥着重要作用。然而,电液伺服系统复杂的物理特性使得对其建立精确的动力学模型非常困难,这为控制器设计带来了很大挑战。本文考虑到电液伺服系统的建模不确定性,基于系统状态空间方程,利用反步法设计了一种自适应鲁棒控制器,在控制过程中系统模型不确定部分能够自适应估计和在线更新。最后,在搭建的仿真平台上进行了跟踪仿真试验,并与PID方法进行对比,验证了所提方法在控制过程中具有更快的响应速度和更高的控制精度。

数控折叠机电液同步控制机构的研究与应用

在数控折叠机中 ,采用一种电液步进伺服机构实现双轴同步控制的方法 ,取得良好的控制效果。本文就其特点进行了讨论研究。

热卷取踏步控制电液伺服系统仿真、试验及其应用

卷取机是带钢热连轧生产线上的关键设备,传统卷取机由于不能及时避让带钢卷取过程的层差,卷取过程会产生强烈的冲击和振动,对设备造成危害。解决这一问题的方法是采用可避让层差的助卷辊踏步控制技术,为研制国内首批自主制造的热卷取机踏步控制电液伺服系统,使设计的系统能满足动态响应要求,了解和掌握踏步控制的核心技术,为设计、制造提供依据,为现场调试积累经验,参照实际卷取机建立模拟试验系统,进行数字仿真和试验研究,通过试验验证了模型的准确性。进一步建立包含液压管路、助卷辊动力学的踏步控制系统完整非线性模型,用数字仿真确定系统各组成元件的型号及参数、控制器的结构和参数,将设计的系统成功用于国内首批自主制造的踏步控制热卷取机,获得了实际卷取机踏步控制运行效果的验证,对国内推广应用踏步控制热卷取技术具有理论和实际意义。

MATLAB求解电液伺服阀的流量特性曲线

针对电液伺服阀的传统设计方法和思路的盲目性,分析了永磁动铁式力矩电机的结构及工作原理,然后根据伺服阀的结构原理对力矩电机、衔铁组件、喷嘴挡板阀、滑阀等进行数学分析,建立了伺服阀的完整数学模型,并根据需要进行相应的简化,最后利用MATLAB软件进行数值求解,研究力矩电机等主要结构参数对伺服阀阶跃响应的影响,获得了伺服阀的完整数学模型,为建模仿真提供了理论依据;通过数值仿真运算,得知在力矩电机的结构参数中,零位气隙长度和永久磁铁导磁系数对伺服阀的瞬态响应及稳定值的影响较大,其余参数的影响也不能忽视,研究工作为力矩电机的设计和伺服阀的优化提供了参考。

热连轧卷取机电液伺服控制系统的设计

综合考虑了多种因素对系统模型的影响 ,针对步进控制系统的高响应和位置精度的要求 ,开发带有位置调节和压力调节的电液伺服控制系统。仿真和实验结果表明 ,所建立的模型实用且有效 ,同时也为系统的优化设计提供了基础。

直驱泵控电液伺服泄露补偿保压方法研究

为解决传统阀控或变量泵保压系统在工程应用中因温升高、结构复杂而带来的对油液污染敏感、保压精度差、效率低等问题,在分析永磁同步交流伺服电机调速性能和效率的基础上,结合齿轮泵结构简单、可靠性高的特点,提出了一种直驱泵控电液伺服泄漏补偿保压方法。系统保压时,根据流量连续性方程,使齿轮泵输出流量仅补偿回转液压缸泄漏量。该系统较传统保压系统结构简单、可靠性高且实现了节能。通过齿轮泵实际流量实验以及回转液压缸泄漏实验得到齿轮泵转速和系统保压压力之间的数学关系,建立系统保压数学模型,通过系统阶跃响应实验分析了该系统的动态性能。实验结果表明,该系统的输出能很好地跟随输入,满足系统保压性能要求。

电子套结机花样及其运动控制研究

分析并设计了电子套结机的缝制花样格式,即花样存储格式和花样缝制帧的格式,介绍了花样缝制时的用户坐标到机械坐标的转换过程。在结合主轴伺服电机和步进电机的特性的基础上,提出了采用DSP和uC/OS-Ⅱ为控制平台的花样缝制控制系统的控制方法。研究成果已在新型电子套结机系统得到应用和验证,实际应用证明了该控制系统的精确性、可靠性和实用性。

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。

电液位置伺服系统的三维模糊PID控制

建立了阀控非对称液压缸的动力学模型,其推导过程可以用于任意电液位置伺服系统的数学建模;把模糊控制理论引入了伺服系统,设计了三维模糊 PID 控制器,基于 Matlab/Stimulink 软件平台进行了可视化仿真,改善了系统静动态性能和响应速度,为今后多输入-多输出问题的研究提供了可行的思路和方法。

PLC对数控液压伺服阀的开环控制

采用可编程控制器(PLC)直接控制液压伺服阀,可以简化控制系统,降低成本。文章主要介绍PLC对液压伺服阀的控制方法及控制系统的组成,说明驱动接口电路的连接。

电液步进伺服机构实现同步控制的研究

讨论一种采用电液步进伺服机构实现同步控制的方法,

阀控电液位置伺服系统滑模反步控制方法

针对阀控电液位置伺服系统的非匹配干扰抑制问题,将滑模控制理论与反步递推控制器设计方法相结合,提出一种滑模反步递推控制方法;在滑模反步递推控制算法设计过程中,提出一种新的光滑连续的滑模控制律;对所提控制算法的稳定性及跟踪误差的收敛性进行理论及定量分析,并对该控制方法的可行性及有效性进行联合仿真验证。研究结果表明:该算法能够有效抑制未知非匹配干扰与输出抖动,其跟踪效果明显优于反步控制器以及PID控制器的跟踪效果。

电液位置伺服系统的动态试验研究

本文研究了快速响应的电液位置伺服系统动态试验,着重讨论了在实践中如何选择伪随机二位式最大长度序列(PRBS)参数的问陋,并提出快速响应系统PRBS参数选择的原则,使系统辨识精度提高约15％。

单轴分级循环加载条件下砂岩疲劳变形特性与损伤模型研究

利用MTS815电液伺服试验机对两组砂岩试样进行了单轴分级循环加卸载试验,分析了分级循环加卸载应力-应变曲线特征和分级循环加卸载下岩石疲劳损伤演化过程,建立了循环加卸载条件下轴向应变与循环数目之间的理论模型,并推导了评价岩石损伤程度的损伤变量演化方程.结果表明:理论模型可以作为岩石循环加卸载条件下的破坏准则,试验结果与理论值之间相关度超过98%,同时,其逆函数可以实现对岩石疲劳寿命的预测;疲劳损伤演化方程可以衡量循环加卸载过程中疲劳损伤的发展水平;疲劳循环上限应力值是决定岩石疲劳寿命的关键因素,随着上限应力的提高,岩石的疲劳寿命呈现几何级数下降.

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。