大惯性负载液压伺服系统稳定性优化AMESim仿真分析

大惯性负载液压伺服系统的主体框架因为结构需要,惯性质量较大,导致整个阀控液压缸系统的固有频率较低,系统易发生振荡,稳定性较差。设置旁路泄漏通道,在液压缸两个工作腔之间安装节流器,提高液压阻尼比,以此改善系统相对稳定性。文章对旁通节流孔的孔径进行了参数化仿真分析,确定了提高大惯性负载系统相对稳定性的量化设计方法,指导旁路泄漏节流孔的尺寸设计。

液压驱动的大惯性负载加减速特性研究

大惯性负载加减速过程的平稳性问题严重影响了阀控系统的动态特性。为此,在采用进、出口节流协调控制的阀控单元基础上,提出了对大惯性负载加减速过程采用分段控制,并在执行器转速接近设定值时采用基于参数在线估计的状态反馈控制,以保证执行器转速控制精度和动态过程的平稳性;同时提出了在减速及制动过程中对出油侧压力进行控制的方法。试验表明,采用上述控制方法可兼顾大惯性负载加减速过程的快速平稳性与执行器转速的稳态精度。

大惯性负载液压系统启动冲击成因及控制

大惯性负载液压系统在启动过程中往往产生较大的冲击与振动。分析大惯性负载启动冲击的成因,通过把进油路容腔分为前、后两容腔分别进行数学建模,推导出启动冲击压力的估算公式。根据启动冲击成因提出控制方法,即溢流阀的开启压力前期按照线性规律增加,中后期按照对数函数规律增加,主阀芯按照线性规律开启。把该控制方法运用在大惯性负载系统中进行仿真研究,以执行器进油腔压力升高特性作为主要研究指标。仿真表明,采用该控制方法,可以减小执行器进油腔的最高冲击压力和压力波动幅值,使启动过程更平稳。

基于开关液压源的大惯性负载速度控制系统

提出一种适用于多执行器复合控制系统中对驱动大惯性负载液压马达速度进行控制的新型节能型电液控制系统,针对其大惯性负载马达联执行器的驱动控制,引入开关液压源理论,构成一个半闭式液压回路,实现了输出转矩与负载的自动适应,大幅度提高能量的转换效率。在此基础上,提出相应的脉频调制速度控制方法,并进行了理论分析和试验研究。结果表明,该系统具有良好的节能效果与较强的抗干扰能力;虽然输出速度有小幅纹波,但并不影响系统的闭环控制。

大惯性双向变张力电液比例张力控制系统的研究

设计了可实现双向变张力控制的电液比例张力控制系统,对两种典型的张力控制方案——调压方案与调速方案进行了数学建模与理论分析.指出调压方案具有自带闭环、稳定性较高的特点,同时在具有大惯性负载时,也存在动态性能较差的不足.针对这种情况,充分利用节流元件的压力流量增益来增大调压方案的系统阻尼比,并设计了带限幅的变比例分段(propertional-integral-derivative,PID)张力控制算法.理论分析与试验表明,所设计的采用调压方案的电液比例张力系统及其控制策略,对于大惯性负载的变张力控制具有很好的解决能力,张力跟踪良好,精度较高,同时又能实现双向张力控制这一功能.

大惯性对象控制器参数寻优的目标函数研究

传统目标函数在大惯性被控对象PID控制器参数寻优过程中存在超调量过大、调节时间过长且对不同对象缺乏灵活性等问题。基于最优控制理论,并结合Matlab环境中对其参数进行不同目标函数的遗传算法寻优的大量仿真试验,提出了一种适用于大惯性对象控制器参数寻优的变权综合型的目标函数。通过仿真试验,证明了变权综合型的目标函数具有比较好的灵活性,且其寻得的参数明显优于传统目标函数。

基于相幅协调策略的PMSM大惯性负载滑模定位控制研究

针对驱动大惯性负载的永磁同步电机(PMSM)伺服系统在定位控制中存在定位精度差和动态响应滞后等问题,提出了基于离散电流矢量相幅协调控制策略的PMSM大惯性负载滑模定位控制的方法。将PMSM的定位过程按输出转矩最大、转矩脉动最小以及定位误差最小等控制目标分成若干控制阶段,从而协调控制离散电流矢量的相位和幅值来改善转矩的控制响应,并且引入滑模控制,在不同阶段根据控制目标设计不同的滑模面,来提高响应速度和控制精度。最后,通过仿真和实验,从短距离定位和长距离定位分别进行验证,实验结果表明该方法在大惯性负载下的PMSM定位控制中的高精度定位和快速响应效果。

大惯性负载电液进出口节流独立调节系统研究

提出了针对大惯性负载的电液进出口节流独立调节系统的构成、控制结构和控制算法，同时进行了相应的实验研究。研究表明，对系统实行进出口节流独立调节，对大惯性负载的加减速控制特别有效，能大大减小大惯性负载起动、制动时的冲击现象。同时，采用压差传感的计算流量反馈控制，能使控制流量不随负载压力的变化而变化，提高了系统的操作性。压差传感的电液进出口节流独立调节系统可简化系统结构，实现电子控制化。

一种高精度大惯性液压伺服控制系统及其控制方法

介绍一种高精度大惯性液压伺服控制系统及其控制方法,该系统由计算机进行控制,其控制方法特点之一为:通过检测液压缸两腔的油压信号进行动压反馈来补偿控制伺服阀的信号大小,以增大系统的阻尼,抑制大惯性引起的振动,提高系统稳定性。另一特点为根据设定信号与反馈信号偏差的变化情况来自动补偿由环境条件变化而引起的零漂,以提高大惯性系统的控制精度。

大惯性转台准确定位的自调整控制方法

对于大惯性转台的控制 ,提出了自调整控制算法 ,利用历史信息实现转台减速点的智能调整 ,给出了减速点计算公式 ,解决了大惯性转台快速运行与准确定位的矛盾 .利用Matlab对系统进行了建模仿真研究 ,得到了满意效果 ,证明了自调整算法的有效性 .

大惯性负负载模型支撑机构液压伺服系统设计

针对大型风洞中大惯性、负负载、高精度模型支撑机构液压伺服系统的设计难点,以某大型风洞模型支撑机构中的Y向机构为例,提出4种液压伺服驱动方案。通过AMESim仿真平台对4种方案进行仿真分析,并利用缩比试验平台对其中3种方案进行试验研究。结果表明:非对称伺服比例阀控制非对称缸系统结构简单、控制性能好、性价比高,是比较合理的液压伺服驱动方案。研究结论可作为类似系统设计的参考依据。

基于信息融合的大惯性温度控制

提出了融合当地气象预报资源,完成大惯性恒温车间温度控制的一种模型结构。采用分布式集散控制系统(DCS)控制结构,用通用的可编程逻辑控制器(PLC)完成了一个实际的应用系统,取得了满意的控制效果。

回转缓冲阀在大惯性负载系统中的应用研究

为降低大惯性负载系统突然制动时产生的振荡,在液压马达两腔并联了回转缓冲阀,建立了采用回转缓冲阀系统的仿真模型。仿真结果表明:采用回转缓冲阀后,制动时的振荡次数和持续时间大为降低。按此方案对系统进行了改进和试验,试验结果与仿真结果基本一致,表明采用回转缓冲阀的改进方案效果明显。

大惯性负载下永磁耦合器的设计及传动分析

针对大惯性负载的特性设计了一种永磁耦合器。采用有限元方法进行了三维电磁场数值计算,得到了耦合器的电磁场分布规律。用Ansoft软件分析、优化了影响永磁耦合器传动性能的一些关键参数。搭建了Simulink系统传动模型,分析了系统在是否使用永磁耦合器这两种情况下电机的起动过程。将仿真结果与实际生产现场的测量数据作比较,结果表明:在该系统中永磁耦合器能代替变频器工作,实现电机的软起动。研究方法和结果为大惯性负载下设计相应配套的永磁耦合器提供了理论依据。

IMC-PID在大惯性大滞后系统中的应用及仿真

针对PID对大滞后大惯性系统的控制效果不佳、参数整定复杂等方面的不足,将内模控制与PID控制相结合,并在MATLAB环境下进行仿真.以算例证明内模控制与PID控制串级结合,比单纯的PID控制具有更良好的鲁棒性和抗干扰性,不但调节速度更快,参数整定方法更简单,而且还不依赖于对象模型的参数,非常适用于工业过程控制.

大时滞大惯性变频泵控马达调速系统研究

针对大时滞、大惯性负载变频泵控马达调速系统动态性能差的特点,提出了采用极点配置最优预报自校正PID控制。介绍了极点配置最优预报自校正PID控制器的结构和算法。仿真结果表明,基于极点配置最优预报自校正PID控制器不仅具有良好的动态特性,很强的鲁棒性和自适应性,而且调节快速,参数整定方法简单。

大惯性温度传感器的动态建模

采用一种简单的数值积分动态建模方法建立了大惯性温度传感器的数学模型。该方法无须迭代即可直接从微分方程辨识出模型阶次和参数。实验结果表明该方法较数值微分方法所建模型准确度高、阶次低,为改善大惯性温度传感器动态特性。

高速大惯性取料系统起动过程的仿真分析

以高速大惯性取料系统的起动过程为研究对象,利用功率键合图建立系统的数学模型,利用MATLAB软件进行仿真分析,得到系统调定压力、取料车质量对系统起动过程动态特性的影响规律,为后续同类系统的研发提供参考。

标量控制大惯性永磁同步电机的重起控制研究

传统的永磁同步电机飞车重起控制方案存在对电机参数鲁棒性低和转子位置估计误差较大的缺点。针对该问题,提出了一种标量控制大惯性永磁同步电机的通用重起控制策略。首先,对传统的永磁同步电机重起算法进行了分析,并量化计算了电机电感参数变化和电流传感器误差导致的转速和转子位置估计误差,然后设计了使用由3个零序电压脉冲构成的序列对电机转速和转子位置估计的新型算法。和传统方法相比,新方案提高了对电机参数的鲁棒性,同时由于不使用估计的转速计算转子位置角,避免了误差放大,还可以有效地限制零序电压脉冲的占空比来避免电流过大保护。最后搭建了永磁同步电机驱动试验平台进行了试验研究,试验结果验证了新型控制策略的有效性。

高速大惯性液压伺服系统高精度控制研究

高速大惯性液压伺服系统由于本身存在的低频及大延迟等特性难以实现高精度控制。以一种高速大惯性液压伺服系统为研究对象,针对系统所要求的高速高精度控制,通过对电液比例阀控缸系统的详细分析,并根据其数学模型提出了采用速度及加速度前馈的分区变参数PID控制的方法,最后采用AMESim及Matlab/Simulink搭建联合仿真模型进行仿真。仿真结果表明,前面提出的控制方法不仅具有较好的综合性能,并且显著提高了系统的定位精度和响应速度。改进控制方法较好实现大惯性系统的高速高精度控制,为实际系统的设计提供了参考。