基于遗传算法前馈PID控制的电液伺服泵控系统性能研究

电液伺服泵控技术在液压支架、采煤机、掘进机、挖掘机等煤矿装备中得到了广泛应用,但在复杂工况下,其动作响应性和准确性受到较大影响,需进一步提高。在数学模型的基础上建立了关键部件仿真模型和系统模型,提出了基于遗传算法的前馈PID控制策略。利用MATLAB软件进行仿真,结果显示,阶跃压力信号响应曲线的稳态误差为0.1 MPa、响应时间为0.5 s,正弦压力信号跟随曲线的最大误差为0.02 MPa,较经典PID控制缩短了响应时间,降低了误差,整体性能得到提升。

电动伺服泵控单元热功率特性研究

电动伺服泵控单元(EPU)集永磁同步伺服电机和定量泵于一体,是电液伺服泵控系统的核心元件。高集成度、高功率密度的设计特点导致EPU的散热条件差,过高的温度会影响EPU安全性、稳定性以及寿命。建立伺服电机和定量泵损耗热功率模型,借助Ansoft Maxwell软件对伺服电机空载气隙磁密和空载反电动势进行分析,验证电机模型的有效性。通过Maxwell和MATLAB软件计算得到电机和定量泵在低转速不同负载下的发热功率,分析负载转矩对EPU发热的作用规律,得到伺服电机和定量泵的热功率特性。研究成果将为电液伺服泵控系统热平衡研究奠定基础,对系统设计、元件升级以及负载匹配等具有指导意义。

伺服泵控数控折弯机能耗分析

本文介绍了伺服泵控折弯机液压系统工作原理,建立泵控和阀控系统仿真模型。同时在一个工作循环内比较泵控和阀控模型的功率和油耗等,得出伺服泵控较阀控系统在减少能耗方面更有优势。

非对称液压缸伺服泵控系统控制模型及其参数辨识研究

针对非对称液压缸伺服直驱泵控系统控制建模及其参数辨识的问题,分别对伺服电机和泵控非对称液压缸系统进行了理论分析建模,得到了传递函数的模型结构及其阶数。对传统控制理论中的幅频特性测量传递函数方法进行了说明,提出了一种将理论分析建模与系统辨识建模相结合的精确求解系统传递函数的方法,并对伺服电机和泵控非对称液压缸系统分别进行了幅频特性实验,最后采用上述方法得到了非对称液压缸伺服泵控系统控制模型的主要参数和传递函数。研究结果表明:该方法可用于求解系统的传递函数,具有一定的实际应用意义;该方法可为液压机伺服直驱泵控系统的精确控制打下基础。

基于钣金机器人操作的伺服泵控折弯单元设计及应用

通过自主研发的钣金机器人与数控折弯机进行系统集成,实现数控折弯机上下料与无人化操作。本文介绍了板料弯曲机理与板料折弯过程,数控伺服泵控折弯机组成,伺服泵控系统工作原理。在此基础上论述了基于钣金机器人操作的伺服泵控折弯单元系统集成,技术参数,使用范围与关键技术。为钣金加工行业实现数字化车间和智能制造提供基础技术保障。

伺服泵控系统在折弯机上的应用

本文介绍伺服泵控液压系统的控制原理和液压原理,以及和正常电液伺服阀同步控制的数控折弯机在能耗、噪声等方面的对比,从而显示出采用伺服泵控液压系统的数控折弯机的节能、环保的优势。

基于伺服泵控的车用电液负载敏感液压系统及特性研究

为了更高效地控制汽车用泵控子系统,降低泵源压力波动性,设置了流量前馈环节来调整阀口流量引起的变化。泵控位置控制器可以对阀芯位移进行调整使伺服阀达到不同的输出流量,完成对液压缸位移控制,达到高精度控制效果。建立了系统数学模型和AMESim仿真模型,分析研究了该系统的压力特性、伺服性能及系统能效。研究结果表明:当处于阻抗工况下时,泵控系统泵源保持恒定压力输出,逐渐增大活塞运动阻力后,进油腔获得更高压力,出油腔压力发生降低,起到平衡外压力的作用,节流口压降减小;当处于超越工况下时,泵控系统泵源保持恒定压力,活塞形成更大的运动助力,节流压降也明显增加,进油腔压力减小,形成了更大出油腔压力,从而平衡外力。

引流发动机高压煤油的泵控式伺服机构设计与试验

针对航天大推力液体发动机推力矢量控制的需求,提出了引流发动机高压煤油的泵控式伺服机构方案,高压煤油驱动液动机恒速转动,由小功率机电伺服机构控制变量泵的调节机构,实现变量泵输出流量大小和方向控制,完成泵控式伺服机构精确位置输出。研制了高集成一体化泵控式伺服机构样机,建立了系统数学模型,进行了仿真分析和试验测试,-3 dB幅频带宽可达53.5 rad/s,-45°相频带宽可达28.5 rad/s。表明,泵控式伺服机构具有良好的频率特性,满足发动机推力矢量控制的需要。

燃气轮机电液伺服泵控IGV位置补偿控制研究

以燃气轮机进口可转导叶(IGV)位置控制为背景,提出伺服电机-定量泵-液压缸容积控制方案,形成电液伺服泵控IGV技术。分析IGV位置控制作用与原理,建立电液伺服泵控IGV数学模型,提出位置补偿控制策略,通过对系统流量输出、油液压缩与泄漏、软参数时变等进行实时补偿,实现IGV位置高精度控制。依托燃气轮机电液伺服泵控IGV试验平台展开仿真和试验研究,研究结果表明所提出的补偿控制策略具有良好的控制效果,为电液伺服泵控IGV技术的工程应用与推广奠定理论和技术基础,助力燃气轮机的技术升级与产品优化。

基于GA优化的模糊控制液压伺服直驱泵控技术研究

为了提高伺服直驱泵控系统的精度,提升控制系统瞬时响应性能,设计了一种基于GA优化的模糊PID控制方法。首先在本实验台已有非对称泵控缸数学模型的基础上,设计了模糊PID控制器,构造了遗传算法对模糊规则优化的模型,并进行优化实例计算。在此基础上,对优化后的模糊控制器使用MATLAB SIMULINK进行了仿真,并在伺服直驱泵控实验平台上进行实验。仿真和实验结果表明,基于GA优化的模糊控制伺服直驱泵控系统的控制精度与响应性能得到明显的提升。

容积伺服一体化系统泵控单元传递效率特性

电液伺服泵控单元是容积伺服一体化电液系统的重要组成部分,由伺服电机与双向闭式泵集成于一体。电液伺服泵控单元作为整个系统的动力输入与控制单元,其自身的传递效率直接影响了系统的输出效率,所以电液伺服泵控单元的能量传递效率已经成为了衡量该系统性能的一个重要指标。通过建立容积伺服一体化电液系统数学模型,重点分析影响伺服电机与双向闭式泵传递效率的各种能量损耗,得到电液伺服泵控单元效率模型,并对电液伺服泵控单元在不同负载工况下进行了效率特性测试,将为容积伺服一体化电液系统的工程推广应用奠定基础。

双伺服油电混合折弯机液压及控制系统设计

本文针对折弯机制造技术的发展趋势,阐述了瑞铁机床油电混合系列折弯机的技术特点和优势。该系列设备采用公司独特的增速缸技术和双伺服泵控技术,使油缸高速下行时的速度得到了极大提升,提高折弯效率,同步性更好。配以瑞铁专用DH15P数控系统,成熟的泵控液压算法、简单便捷的人机界面、稳定的折弯精度、强大的图形编程功能使得机床综合性价比优势明显。其突出的性能也在实际生产中得到验证。

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。

径向柱塞液控伺服变量泵

径向柱塞液控伺服变量泵王明智，卢，施光林１引言一种结构新颖的径向柱塞泵（额定排量：６３ｍＬ／ｒ），是消化国外８０年代同类产品于１９９０年开发研制成功的。该泵具有结构简单、零部件少、自吸性能好、抗污染能力强、噪声低、寿命长、流量可调范围大和工作压力高等...

泵控伺服技术在钻井指重表检定装置中的应用

石油钻井指重表是实时监测钻井安全状况的重要仪器,高效而精确地检定指重表对于减小安全隐患,预防安全事故的发生具有重要意义。采用新型泵控伺服液压技术研制了一种300kN石油钻井指重表检定装置,用户通过触摸屏设置加载方式和加载力值,PLC通过伺服变量机构控制油泵的输出流量,从而控制油缸的压力输出,以高精度力传感器为控制参考标准,可实现力值的精确输出。该装置具备力值-压力两种测控模式,可对石油指重表进行高效准确的室内检测。

直驱泵控电液位置伺服系统模糊PID控制仿真与实验研究

直驱泵控系统由于控制精度高、响应快、功率损失小、结构紧凑等优点,逐渐被应用到工业控制领域。但直驱泵控系统存在严重饱和与死区、非线性、时变性、时滞性的特点。我们采用模糊PID控制方法进行直驱泵控系统的液压缸位置伺服控制。在AMESim/Simulink联合仿真平台上建立了系统模型与模糊PID控制算法,采用PID和模糊PID控制算法对系统阶跃响应和正弦跟踪性能进行了仿真研究,同时在自行开发的电液比例伺服控制实验台上对PID和模糊PID控制性能进行了实验研究。结果表明:自适应模糊PID控制能大大改善了PID控制的性能,具有响应速度快、上升时间短、无滞与超调小的特点。

泵控伺服系统关键技术研究综述

由于高效节能环保、集成化程度高、控制灵活等优点,泵控伺服系统在仿生机器人、汽车、航空航天等领域得到越来越多的应用。复杂工况条件下模型参数不确定性、非线性特性和外部扰动等对泵控伺服系统提出了更高的要求。阐述泵控伺服系统组成、工作原理、按不同控制变量分类的控制方式的特点;并分别从精确的建模技术和有效的控制技术两个方面,分析了目前泵控伺服系统控制领域的现状,同时对比了各种控制方法的优缺点;最后总结了泵控伺服系统在系统组成、建模方法和控制方法方面的研究趋势。

基于仿真的伺服直驱泵控注塑机系统参数匹配研究

伺服直驱泵控系统的参数匹配对节能注塑机的整体性能有显著影响。介绍了一种基于仿真的参数匹配方法。首先采用AMESim软件对伺服直驱泵控系统进行建模仿真,然后基于正交试验技术对选取的系统参数进行优化选型,得到了一组最优控制参数组合方案,并完成了相关的实验对比验证。结果表明,基于仿真的伺服直驱泵控系统的参数匹配方法思路合理,实际可行,能得到准确度较高的系统参数寻优结果。

静压造型线伺服直驱泵控液压系统的理论计算与工程实践

静压造型线采用液压传动,常规动力系统由三相异步电机驱动,通常系统发热严重,存在较高的功率损失。为有效降低系统能耗,依托“清洁铸造、锻压设备绿色产品设计平台及示范应用”国家科技重大专项,液压系统采用伺服直驱泵控技术方案,由控制时序得出负载流量循环,进而折算为伺服电机转速,充分发挥液压传动与电气控制的双重优点。实践表明,伺服电机能快速响应指令变化,达到负载流量、压力匹配,与常规动力系统相比具有较低的能耗。本次实践将对新设备设计及旧设备改造具有重要的参考价值。

伺服直驱泵控液压系统及其节能机理研究

伺服直驱泵控液压技术是运用在工业领域内的新型系统,具有节能高效、运用范围广、干扰性小、数字化控制方式便捷等诸多优势,在一部分加工装备领域内有很大的发展潜力。但是由于系统存在容积调速的特性,驱动器和电机让系统存在响应慢和控制性差等特点。以某公司现有压铸机伺服节能改造为例,探析其中的节能机理。