基于MCU机电弹力补充原理的恒力控制系统

现有力控打磨系统多采用基于PLC(Programmable Logic Controller)控制气动泵的结构,存在反应慢、精度低等问题。提出了一款基于MCU(Micro Processor Unit)带动丝杆控制弹簧结构的恒力控制系统,能够将气动系统的力控精度由2~10 N提高到0.2~0.5 N量级,反应时间由1~3 s提高到几十ms。首先对丝杆控制弹簧的机械结构进行数学建模,给出了系统响应时间随着电机转速与扭矩、丝杆比、弹簧倔强系数、斜坡角度等物理量的变化的闭式解,随后从模型中分析了提出的系统结构将反应时间降低为几十ms所需的条件以及将力控精度达到零点几牛的关键因素。为了实现上述性能,提出了一种基于弹力补充原理的恒力控制方案,仿真和实验发现该方案比传统PID(Proportional Integeal Differential)的控制方案更接近理论上的响应速度以及力控精度,可广泛应用于工业打磨和抛光,实现更精细的打磨要求。

CVT夹紧力控制系统动态性能及其影响因素分析

在对某型无级变速器夹紧力控制系统结构原理进行分析的基础上,采用键合图理论建立其数学模型,对该系统动态性能进行仿真。分析结构参数对系统阶跃响应时压力上升时间和超调量的影响,找出了对系统动态性能影响较大的结构参数,为系统动态性能的优化奠定基础。台架试验结果表明,所建立的夹紧力控制系统模型具有较高精度,仿真结果可信。

基于LS-SVM模型的无级变速器夹紧力控制系统故障诊断

在不增加硬件成本和过大的运算量的前提下,研究了基于模型的无级变速器夹紧力控制系统故障诊断方法。提出了根据测得的信号以及全局和部分元件诊断模型的输出结果来完成故障隔离与定位的诊断策略;针对系统的非线性特征,采用最小二乘支持向量机建立反映其输入输出关系的非线性预测模型。测试结果表明所建立的故障自诊断系统具有较高的精度和反应速度,可以粗略地实现故障的隔离和定位。

具有时变柔性负载的电液力控制系统中Gain-Scheduled H_∞控制器的研究

针对具有时变柔性负载的电液力控制系统设计了 Ｇａｉｎ－ Ｓｈｅｄｕｌｅｄ Ｈ_∞控制器。 Ｇａｉｎ－ Ｓｈｃｈｅｄｕｌｅｄ Ｈ_∞控制适用于状态空间矩阵是时变参数的线性函数的慢时变系统。其控制器的形式可根据时变参数的变化实时地进行调节，以满足不同时刻系统的性能要求。将该方法应用到了液压式全自动地震波输入振动三轴装置中（以下简称动三轴）。仿真结果表明Ｇａｉｎ一Ｓｃｈｅｄｕｌｅｄ Ｈ_∞控制方法对改善负载参数变化较大的动三轴的性能是非常有效的。

基于LMI的H_∞控制在电液力控制系统中的应用

电液力控制系统中由于柔性负载的存在 ,传递函数的分子中通常含有一个振荡频率很低的二阶微分环节 ,这不仅严重影响系统的频宽 ,而且易使系统特性趋于振荡甚至不稳定 .同时 ,典型的电液力控制系统属于奇异H∞ 问题 ,传统的H∞ 控制算法无法求解该问题 .为了提高系统的频宽 ,获得希望的系统特性 ,结合液压式全自动地震波输入振动三轴装置 (以下简称动三轴 ) ,采用基于线性矩阵不等式 (LMI)的H∞ 控制方法进行求解 ,并给出了控制器的具体推导过程和求解过程 .在文章的最后还给出了动三轴在基于LMI的H∞控制器作用下的仿真结果 .结果表明 ,基于LMI的H∞

液压运动控制实验台垂直力控制系统研究

介绍正在实验室使用的液压运动控制实验台的系统组成及工作原理,并着重描述了其闭环力控制系统。针对实际应用的伺服比例阀及液压缸建立了AMESim元件模型,在此基础上给出了闭环力控制系统的AMESim模型。针对该计算机离散力控制系统,分析不同采样时间对系统的影响,并在弹性负载以及非弹性负载两种加载条件下分析动态响应特性曲线,最后加入PID控制器对系统进行了校正,得到较满意的结果。

实时计算机力控制系统的一种设计方法

本文给出用于实时计算机力控制系统的、具有条件输出反馈的数字控制器的设计方法。文中讨论了条件反馈控制器的基本原理、结构以及设计方法。该控制器应用于变后掠机翼的结构强度加载控制系统之中。试验结果表明,本文提出的方法具有跟踪精度高、抗干扰能力强、重复工作性能好的优点。试验结果是优良的。

电液压力控制系统的模糊智能控制

以四辊冷轧机为对象，根据电液弯辊压力控制系统的特点，综合运用优化理论和模糊控制理论，对电液湾辊压力控制系统采用模糊智能控制进行了仿真研究，取得了满意的效果。

电液压力控制系统的模糊智能控制

本文以四辊冷轧机为对象 ,根据电液弯辊压力控制系统的特点 ,综合运用优化理论和模糊控制理论 ,对电液弯辊压力控制系统采用模糊智能控制 ,取得了满意的效果。

大型构件压力试验机电液伺服力控制系统建模与仿真

大型构件压力试验机是各种材料试验的常见设备,主要特征是实现超大力(压力)控制,该力控制系统采用了伺服比例阀进行伺服控制方案。文章对系统进行了设计与建模,并进行了Matlab仿真。

飞机高升力控制系统传动效率测量技术研究

针对飞机高升力控制系统的工作环境和特点,对传动效率的在线测量技术进行了深入研究,在详细分析扭力杆扭矩测量的基础上,介绍了高升力控制系统扭力杆扭矩在线测量的原理,给出了实现在线测量系统的组成结构,说明了在线测量软件的设计开发,对实现测量和数据分析处理的软件组件模块进行了详细描述,实际应用证明,该方法不但提高了测试精度,而且缩短了试验周期。

单片机在电动车助力控制系统中的应用

首先介绍了一款用于助力电动车驱动系统的永磁无刷直流驱动电机的结构及其基本工作原理,接着根据摩托罗拉公司最新出品的M C 68HC 908QT 2单片机的特性,分析并建立了以该单片机为控制器的具有较高性价比的助力控制系统,给出了相应软、硬件结构。最后,就助力系统中因误判断而产生助力的机理进行了分析,并给出了相应的解决方法。

混凝土路面疲劳试验的电液力控制系统的研究

基于混凝土路面所受车辆载荷的特点,采用CAT技术、虚拟仪器技术和模糊-PID控制方法开发了电液力控制系统,模拟车辆荷载对混凝土路面的疲劳作用,能按预定函数变化规律对混凝土试件加载,实现单向动态疲劳试验,具有较好的控制精度。

平整机轧制力控制系统辨识研究

对平整机轧制力控制系统的组成和动态特性进行了分析,建立了轧制力控制系统的数学模型。采用小波分析对原始信号趋势项进行了提取,对数据进行小波多尺度分析,在不引起信号失真的基础上,滤掉大部分噪声信号,获得了适合系统辨识的数据。以1500平整机为例应用最小二乘法对轧制力控制系统进行辨识,并对辨识结果进行了验证。

三维非线性比例微分与小脑模型神经网络复合控制的变柔性负载电液力控制系统

分析电液力控制系统的数学模型,提出新的三维非线性比例微分(Proportional differential,PD)与小脑模型神经网络(Cerebellar model articulation controller,CMAC)复合控制的方法用于变柔性负载电液力控制系统。三维非线性PD对系统参数变化不敏感,使系统在负载刚度大范围变化时保持稳定;CMAC前馈控制的加入,利用其非线性逼近能力,减小了系统的跟踪相位差。对三维非线性PD与CMAC复合控制的电液力控制系统的仿真和试验结果表明,将二者结合,可有效用于时变柔性负载电液力的控制,同时该方法具有运算量小、便于在工程实践中应用的优点。

电液力控制系统在结构强度试验加载装置中的应用

介绍了一种采用小流量伺服阀控制大容积伺服缸的电液力控制系统。系统中采用了上下位机结合的纯数字分布式计算机控制系统的结构,并将其应用在多通道静力结构强度试验的加载系统中。实验结果表明,本装置其特性不受构件支撑点及构件长短的影响,并具有加栽精度高、稳定性好、工作可靠等特点。

基于李雅普诺夫直接法的电液力控制系统稳定性研究

电液力控制系统是一种高度非线性的时变复杂系统,其传递函数的分子中存在振荡频率较低的二阶微分环节,导致系统状态趋于振荡甚至不稳定,尤其是在系统负载刚度远小于液压弹簧刚度的情况下。针对上述问题,本文运用流量连续性方程和系统动力学方程,建立了适用于全工作范围的阀控缸系统的数学模型,在此基础上得出与输出变量相关的三阶微分方程。然后利用李雅普诺夫直接法的反演方式求解系统稳定条件,将其转变为二阶液压补偿器,并给出了具体的推导过程和构造方案。通过Simulink仿真对比分析了系统分别加入传统双惯性环节和二阶液压补偿器的校正效果,讨论了液压弹簧刚度与负载刚度的变化对系统特性的影响。结果表明,二阶液压补偿器能有效提高系统的稳定性并抑制谐振峰值;对于不同频率的正弦输入信号,系统可在0.12s内达到稳态,最大稳态误差不超过3.7%;当负载刚度远小于液压弹簧刚度时,随着负载刚度的减小,系统响应速度变慢,稳态误差增大;在液压缸活塞接近于行程终端位置的工况条件下,与双惯性环节校正效果相比,系统在二阶液压补偿器作用下的上升时间、峰值时间和调整时间分别缩短68%、59%和37%,稳态误差减小。

位置扰动型电液力控制系统多余力的抑制

在位置扰动下,电液力控制系统中液压缸被动运动引起强迫流量,导致多余力的产生。为了减少多余力对系统跟踪性能的影响,首先建立位置扰动下的电液力控制系统数学模型,分解出多余力表达式,在此基础上提出采用一个与系统中电液伺服阀主阀芯运动方向相反的补偿用电液伺服阀来消除多余力的方案,然后以一个典型的液压系统为例,借助Simulink软件进行数值仿真分析。结果表明,补偿阀能够及时、有效地排出强迫流量并大幅减少多余力,位置扰动下多余力减少量最多达93.5%,输出力跟踪幅值误差不大于2%,稳态误差不大于1.8%。

P-Q伺服阀及力控制系统的键图建模

本文介绍了P-Q伺服阀的结构和工作原理,在着重分析了伺服阀各部分的流量方程和力(矩)平衡方程基础上,运用键图对伺服阀进行建模。采用P-Q伺服阀控制的电液力控制系统具有很多优点,建立其系统键图模型,并通过仿真分析和试验对比,验证了P-Q伺服阀及电液力控制系统的键图模型是正确的。

民用飞机高升力控制系统安全性评估方法浅析

对系统安全性评估的流程和方法进行了研究,分析了功能危害性评估(FHA)、初步安全性评估(PSSA)、系统安全性评估(SSA)3个阶段内容,并探讨了各阶段运用的评估方法。基于以上安全性评估方法,对某民机高升力控制系统进行FHA,确定了系统可能发生的所有功能失效故障,然后按失效故障危害影响程度对这些失效故障进行了分类。以其中一项Ⅰ类功能故障为例建立故障树,对其开展了PSSA和SSA,验证了系统设计满足安全性指标要求。