基于扩张状态观测器的伺服加载模糊滑模控制

针对电动伺服加载测试台存在的间隙、摩擦等非线性控制问题,以滑模变结构控制(SMC)为主体进行了加载控制器设计。分析伺服加载测试台整体结构,提出一种基于扩张状态扰动观测器(ESO)的模糊滑模控制(FSMC)策略。该策略在使用ESO针对伺服加载系统的外部干扰进行观测的基础上,设计了模糊控制对滑动模态面和滑模趋近律进行自适应调节,提高了系统的动态实时跟随能力和干扰补偿能力,并减小SMC控制器稳定时的抖振现象。仿真结果表明:所设计的基于扩张状态观测器的模糊滑模控制器(FSMC-ESO)对比传统SMC及PID控制具有更好的快速响应性和鲁棒性。

分数阶控制伺服电动机实验演示平台设计

分数阶控制技术是近20年控制领域兴起的一个研究方向。采用分数阶微积分,可更精确地描述复杂系统的动态特性和进行有效控制。以工业伺服系统常用的永磁同步交流电动机作为被控对象,在磁场定向的矢量控制模式下,对电动机的速度-位置环分别采用分数阶PI控制、分数阶自抗扰控制和分数阶滑模控制等技术,设计了电动机速度调节、位置伺服控制的一组综合实验,通过数字信号处理器TMS320F28335搭建了实验测试平台,实验结果验证了各设计方案的可行性。该综合实验用于本科生计算机控制系统实训和研究生控制工程实践环节,帮助学生领会先进控制技术的潜力,彰显精益求精的工匠精神。

冗余驱动并联机器人动力学建模与驱动力协调分配

冗余驱动可有效降低并联机构的最大瞬时驱动力,提高其承载能力,然而驱动力协调分配不当或冗余驱动力控制误差过大不仅使上述功能无法实现,甚至产生过大内力而对机构造成破坏。为此,以冗余驱动6PUS-UPU并联机器人为例,对驱动分支、约束分支和动平台的速度、加速度进行分析,引入偏速度和偏角速度,使用Kane方法建立系统的动力学方程。提出以最小化最大瞬时驱动力为目标,使用加权最小二乘法对驱动力进行协调分配,通过数值算例获得给定运动轨迹情况下各分支驱动力。采用DSP控制器和运动控制器相结合的方式提高驱动力协调分配的实时性,实现对冗余驱动力的控制。实验结果表明:在冗余驱动力作用下,瞬时最大驱动力明显降低,且驱动力分配更加均衡,证明了所提出的驱动力协调分配方法和冗余驱动力控制策略的有效性。

电液伺服减振器性能试验台

本文在介绍电液伺服减振器性能试验台测控原理和基本组成的基础上,阐述了其微机测控系统、电液伺服激振系统的组成和功能以及性能特性曲线。试验结果表明:试验台使用方便,运行平稳,激振频率、行程和速度可调并能模拟输入实际工况,测试效率和测试精度均满足要求。

大型液压阻尼器试验台架设计及分析

针对大型液压阻尼器试验系统设计了一种电液伺服加载试验台架。台架设计了卧式四导向柱结构及带液压夹紧装置的可移动支座,以满足台架输出加载力大及不同规格试验件安装空间可调的功能需求。运用有限元方法,采用ANSYS软件,校核了台架强度和刚度,并对影响夹紧力的因素及台架振动特性进行了仿真分析。仿真结果表明,台架强度和刚度均满足要求,台架固有频率远高于其加载工作频率,不会发生共振;夹紧力大小与夹紧缸和导向柱之间距离成正比,与导向柱和支座配合间隙以及支座厚度成反比。该研究实现了试验台架总体结构设计及夹紧装置的优化,对于大型电液伺服加载试验台架的实现具有指导意义。

电液伺服减振器性能试验台负载特性研究

根据减振器工作原理及其试验规范 ,在分析试验台负载特性的基础上 ,建立了减振器性能参数与电液伺服系统特征参数的关系 。

一种EHA试验台设计与研究

针对伺服直驱泵控液压系统,研制了一种EHA (电静液作动器)试验台。对试验台数据测试和数据采集系统进行了集成设计,对试验台的组成、技术要求、工作原理以及功能和控制系统进行了设计与研究。该试验台按DDVC系统试验台的要求而设计,能够实现同一试验完成多项测试的目的,具有很好的推广价值。

液压力检测试验台的模糊PID控制系统设计

以液压力检测试验台压力控制系统为研究对象,建立了该系统的数学模型,对影响控制系统特性的因素进行了分析。针对系统非线性严重的特点,提出了模糊PID控制策略,根据模糊控制理论,运用常规PID控制器的设计方法,设计出了模糊PID控制器。实验结果表明,与原有比例控制器和PID控制器比较,模糊PID控制器提高了控制系统的适应能力和鲁棒性,改善了系统的动态性能。

基于xPC的阻尼可调减振器测试台设计与试验研究

为满足阻尼可调汽车减振器对测试台架频率响应快和精度高的要求,设计了一种电液伺服式减振器测试台架。该测试台架电控部分基于x PC Target快速控制原型思想,利用上下位机联合工作分别实现监控和控制。利用该测试台架对阻尼可调汽车减振器的性能进行了测试,结果表明,该测试台架可完全替代现有的机械式测试台架,且能够满足阻尼可调汽车减振器对测试台架响应和精度的要求。

减振器试验台参数选择和负载特性研究

汽车悬架减振器电液伺服试验台是进行汽车减振器性能试验的关键基础设备。作者通过对路面不平度的统计特性分析,提出了试验台各主要性能参数选择的理论和方法,计算出了试验台主要的性能参数,并对试验台的负载特性进行了分析,分析的结果为试验台的设计及液压元件的选择提供了理论依据。

电液伺服汽车离合器膜片弹簧试验台

在介绍电液伺服汽车离合器膜片弹簧性能试验台测控原理和基本构成的基础上 ,阐述了其硬件系统和软件系统的组成和功能。试验结果表明 :试验台使用方便 ,运行平稳可靠 ,自动化程度高 ,行程和速度可调 ,测试效率和测试精度均满足要求。

基于Simulink/CarSim的双伺服电机EPS试验台的研究

以Simulink和CarSim联合仿真模型作为参考模型,设计了一种以CarSim软件进行多路况模拟并配合双伺服电机作为输入、输出端的EPS试验台。试验台总成输入端以伺服电机自动加载,输出端根据CarSim软件模拟的运行路况,求解出转向阻力矩并以伺服电机进行动态加载。试验表明,该试验台不仅能够实现EPS系统在检测时的自动化、多路况模拟化及高仿真精度化等功能,而且可以降低EPS研发的试验难度及成本,提高试验安全性,缩短研发周期及达到实车测试的结果。

基于LabVIEW汽车换挡杆耐久试验台设计研究

文章以搭建换挡杆耐久试验台为目标,建立了一整套基于位置触发的闭环控制系统。通过LabVIEW软件建立控制策略,对通过NI数字采集卡USB-6251实时采集到的光电开关电压信号进行处理,实现不同控制目标下的命令输出,采用Modbus协议输出控制伺服电机正反转。试验台的设计思路不仅可以满足换挡杆一个试验要求,也为汽车类似零部件试验台搭建提供了参考。

双路刹车压力伺服阀性能测试综合试验台的研制

为满足某大型运输机双路刹车压力伺服阀静、动态性能测试的需求,研制了一套测试项目广、使用操作便捷、测试精度高的综合试验台。该试验台不仅能够满足双路刹车压力伺服阀的测试要求,还可以对单台刹车压力伺服阀及液压锁的性能进行测试。文章从设备组成部分关键技术点的实现方法分别展开介绍。经长期使用证实,所研制试验台满足测试精度要求,且工作稳定可靠。

基于运动控制卡的数控试验台设计与仿真

论述了基于运动控制卡的数控平台设计的控制原理,介绍了机构设计方案。整个试验台采用模块化设计,结构简单、实用且易于维护。针对精密数控试验台存在的摩擦问题,利用Matlab/Simulink软件对试验台的伺服系统进行建模仿真。通过比较仿真结果与已知试验数据,验证试验台设计的可行性,并为后续改进提供依据。

齿轮齿条式转向系统五轴试验台的设计与研究

设计了齿轮齿条式转向系统五轴试验台。在分析转向系统基本要求、整车转向系统评价标准及转向器行业标准的基础上,提出了该转向系统五轴试验台需实现的试验项目及基本功能,并对电液伺服加载、驱动装置控制、加载装置静压支撑等关键技术进行了探讨。对所研制的转向系统五轴试验台进行验证的结果表明,该试验台能够有效进行齿轮齿条转向系统性能匹配及耐久性测试评价,试验结果与实车试验结果具有较好的一致性。

一种航天伺服作动器载荷试验台的结构设计

为了对航天伺服作动器的效率、寿命和承载能力进行检测,根据航天伺服作动器的传动特性、机械特征和指标要求确定试验台方案,设计试验台机械结构和关键零部件。增设滚珠弹簧夹块结构补偿安装和运行过程中连接件可能产生的变形,使用直线导轨实现对多尺寸作动器的通用检测,对丝杠与丝杠轴承进行寿命适配选型以方便后续检修和维护。使用ANSYS Workbench对关键零部件进行校核,根据刚度要求和精度要求调整、优化试验台的机械结构,通过计算及仿真验证了试验台设计的可行性。

电液伺服减振器测试平台的设计与开发

本文设计开发了一种电液伺服减振器测试平台,以x PC Target为控制原型,建立了测试系统仿真模型,同时给出系统软硬件设计,以三挡阻尼可调汽车减振器为测试对象,完成了示功实验和振动实验,为减振器的性能分析提供了有效依据。

转向器试验台液压位置伺服系统建模与仿真

随着对汽车安全性以及舒适性要求的提高,汽车厂商对于负载模拟系统的动态响应和控制精度也有了更高的要求。在电机控制系统中,参数的突变会引起试验台的稳定性降低并且伴有震荡产生。为克服震荡,文中使用伺服控制液压马达模拟EPS的方向盘系统以及负载系统代替原有的电机控制。通过Simulink仿真得到的系统阶跃响应图和Bode图分析发现,该试验台液压系统闭环稳定,且在一定程度上克服了震荡现象,具有可借鉴性。

汽车球头销总成高低温泥水喷淋耐久试验台设计开发

为了满足汽车球头销总成在实车环境下的耐久试验要求，创新设计开发了汽车球头销总成高低温泥水喷淋耐久试验台。试验台采用交流伺服电动机的驱动方式，通过基于可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）和交互式人机界面的方式实现精确、便捷和稳定的控制功能，为该类型试验台的设计开发提供了新的思路和方法。