变转速泵控马达自抗扰控制

变转速泵控系统具有动力学阶数高、强非线性、参数时变等控制难点。建立了交流永磁同步电机驱动的变转速泵控马达系统的完整数学模型。在模型简化的基础上,引入串级系统的思想设计自抗扰控制器。通过PID控制和自抗扰控制的对比仿真研究,验证了自抗扰控制器的控制性能。仿真结果表明,自抗扰控制器能较好克服系统阶数降低的影响,不但在基本恒定负载下响应快、跟踪精度高,而且在突变力矩干扰下时,展现出较好抗干扰能力。

HMCVT泵控马达系统模糊PID控制研究

【目的】为减少由于HMCVT泵控马达系统响应迟滞以及遭受负载扰动时波动剧烈,使得拖拉机不能稳定在目标车速上的问题。【方法】以HMCVT泵控马达系统为研究对象,建立了泵控马达系统的数学模型,运用模糊PID算法对马达转速进行控制。针对标准鲸鱼算法易陷入局部收敛的问题,引入非线性变化、动态惯性权重以及遗传变异思想进行改进,并运用于PID参数的整定。【结果】以建立的传递函数为测试对象,改进后的WOA算法只需要迭代9次便能寻得最优解,相较于改进前减少了7次迭代,ITAE值降低了16.83%。相较于标准鲸鱼算法整定的模糊PID控制器,改进后的鲸鱼算法整定的模糊PID控制器在阶跃响应下系统最大超调量降低83.3%,调整时间减少0.759 s;正弦响应下最大误差减少16.41 r/min,降低了55.44%;斜坡响应下最大误差减少31.39 r/min,降低了44.58%;负载突变时最大速度减少2.2 r/min,降低了2.01%。采用试验设计的模糊PID控制器能有效实现HMCVT液压马达的变速跟踪控制,提出的改进鲸鱼算法能提高响应精度,降低误差。【结论】研究结果为装备HMCVT的拖拉机的最优经济性控制与最优动力性控制提供理论参考。

电液比例泵控马达速度复合控制

针对泵控马达调速系统负载扰动问题设计了一种负载扰动前馈补偿结合双闭环BP神经网络PID控制的复合控制方法,分别在Simulink和AMESim中搭建了控制系统和液压系统的仿真模型,并进行了联合仿真。结果表明:在转速追踪阶段,复合控制在0.3 s达到目标转速,大幅缩短了响应时间,与双闭环BP神经网络PID控制的响应时间相同;在突变负载干扰作用下,复合控制的超调量更小,达到稳定的调节时间更短;在连续变化负载干扰下,复合控制在恢复稳态时基本没有稳态误差,抗干扰能力更强。

基于负载前馈变排控制的泵控马达系统仿真研究

通过建立变量泵-变量马达串联系统非线性数学模型,并利用Simulink对模型进行动态仿真,分析了变量泵排量以及变量马达排量对系统输出特性的影响。提出一种基于负载前馈控制的变排泵控马达系统,随着负载的加入,通过减小泵排量增大马达排量的方法来减小系统管路压力的上升幅度,或是将其保持在一定范围内,有效抑制压力的冲击,减小泵的负荷,同时使马达转速迅速下降,起到辅助制动的作用。

闭式泵控马达液压系统效率研究

闭式泵控马达液压调速系统具有效率高、结构紧凑、油液不易被污染等特点,现已被广泛地应用于大功率的工业场合。为了分析闭式泵控马达液压系统效率,文章以设计的闭式变转速、变排量大功率泵控马达液压调速系统为研究对象,建立了泵控马达调速系统的效率计算模型和2种调速系统的AMESim软件仿真模型。仿真与实验研究结果表明,在相同的负载工况条件下,闭式变转速泵控马达液压系统效率始终要比变排量的高,在高速、重载工况下两者效率接近,在低速、轻载工况下变转速泵控马达调速方式节能效果更明显。

变频泵控马达调速系统单神经元自适应PID控制

针对大惯性负载变频泵控马达调速系统动态性能差的特点 ,提出了采用不必基于模型的单神经元自适应 PID控制。介绍了单神经元自适应 PID控制器的结构和算法。仿真结果表明 ,单神经元自适应 PID控制器较常规 PID控制器具有更快的响应特性和良好的动态特性 ,对模型失配和负载扰动表现出更强的适应性和鲁棒性 ,而且不论是在加速段、等速段还是减速段 。

变频泵控马达调速系统节能实验研究

阐明了交流变频泵控马达调速系统的节能原理,提出了功率节省率的概念.对变频泵控马达调速系统和进口节流阀控马达调速系统进行了能耗对比实验,结果证明:变频泵控马达调速系统有比较显著的节能效果,特别是低速或轻载时,节能效果更为明显;设定低频补偿功能会较大幅度地降低变频泵控马达调速系统低速段的效率.

基于AMESim的泵控马达变转速系统仿真分析

介绍了泵控马达变转速调速实验系统的组成,推导了变频器及电机的数学模型,根据数学模型在AMESim中构建了变频器及电机的仿真模型,并与液压系统回路仿真模型相结合,从而在AMESim中建立了泵控马达变转速调速系统的仿真模型,并对系统的开环及闭环PID特性进行了仿真分析,通过仿真分析,得到了有益的结论。

电液比例泵控马达系统动态特性分析

建立了电液比例泵控马达系统数学模型,包括电液比例伺服机构,泵控马达机构和传感器。电液比例伺服机构主要由PWM放大器、电液比例控制阀和阀控液压缸组成,泵控马达机构主要由斜盘式轴向柱塞变量泵和定量马达组成。对该闭式系统运用Matlab/Simulink进行仿真分析,并进行试验验证。仿真分析和试验验证都表明:排量比主要由电压信号控制,马达转速主要由泵转速和电压信号共同控制。正常工作时,外负载对系统几乎没有影响;当系统所受外负载力过大时,导致系统在恶劣工况下运行。

变转速泵控马达系统转速降落补偿试验研究

分析变转速泵控马达调速系统产生转速降落的原因,指出系统泄漏、电动机机械特性和因系统压力变化带来的油液压缩性均能引起马达转速降落。给出基于系统压力反馈的转速降落补偿控制框图,推导出因系统泄漏和电动机机械特性引起转速降落的补偿系数和因油液压缩性引起转速降落的补偿系数。对变转速泵控马达调速系统,编制LabVIEW测控程序,在此基础上分别进行恒负载、变负载和变转速情况的转速降落补偿试验,由理论分析和试验结果得出了不同工况下的转速降落补偿方法,达到了在不同工况下变转速泵控马达调速系统转速降落补偿的目的。

基于计算机控制的大惯量时变负载泵控马达液压试验系统

主要介绍了大惯量时变负载泵控马达液压试验系统的组成、工作原理与主要功能 ,分析了液压试验系统的控制原理与控制器设计特点 ,并以液压提升机动态品质特性要求为例设计了数字PID控制器 。

泵控马达系统响应特性和效率特性的研究

建立了泵控马达系统仿真模型,对系统响应特性进行仿真研究和试验验证,结果表明:变量泵排量比由电信号决定,定量马达转速由电信号和泵转速共同决定。建立了静液压系统效率模型,对效率特性进行比较研究和试验验证,结果表明:泵控马达系统在大排量、中压、中高转速范围内具有良好的效率特性。

变频泵控马达调速系统遗传算法PID控制

提出了基于遗传算法的变频泵控马达调速系统的PID参数寻优方法。仿真结果证明了遗传算法寻优后的PID控制器较常规PID控制器具有更好的控制特性 ,对模型失配和负载扰动表现出更强的适应性和鲁棒性 ,很适合具有慢时变和存在负载扰动的变频泵控马达调速系统的控制。

变频泵控马达调速系统变结构鲁棒设计

针对变频泵控马达调速系统负载转矩的未知时变特性,设计了一种扰动观测器对负载转矩扰动进行观测及补偿。设计了滑模变结构鲁棒控制器,并进行鲁棒性证明,利用其对扰动不敏感特性来抑制各种内外干扰的影响,以提高系统的鲁棒性和控制性能。仿真试验表明,所设计的控制器对负载扰动和参数摄动的鲁棒性较好,具有较高的速度跟踪精度和较好的动态性能,可满足泵控马达调速系统的控制要求。

基于模糊故障树理论的泵控马达系统故障诊断方法研究

本文主要以泵控马达系统为研究对象，通过分析该系统的故障形式，提出了基于模糊故障树理论的故障诊断方法来解决液压系统的故障监测与诊断问题。通过建立该系统的模糊故障树，进行模糊故障树的量化分析，最后进行故障诊断的算法研究等几个步骤来阐明模糊故障树分析液压系统故障的原理、方法和特点。

自发电电站电液比例泵控马达系统的优化控制

以车载自发电电站液压传动系统为研究对象,介绍其研究现状以及电液比例泵控马达系统的组成、工作原理和控制过程,以此建立液压传动系统的数学计算模型,在此基础上应用AMESim仿真软件进行动力传动的仿真分析.仿真结果表明,采用电液比例控制方案的泵控马达系统能够满足发动机在不同工况时发电机的转速输出要求,同时也能达到自发电电站的性能参数指标,具有较好的应用参考价值.

大惯量变转速泵控马达调速系统模糊控制

对大惯量负载的变转速泵控马达调速系统进行了模糊控制及模糊PID控制的实验研究 ,并与常规PID控制的实验结果进行了对比 ,获得了有益的结论 。

变转速泵控马达系统位置控制试验研究

对变转速泵控马达调速系统存在的位置跟踪效果不理想问题进行了研究,并针对马达角位移控制提出了闭环PID控制方法。基于虚拟仪器技术完成了位置控制测控系统的开发,将开发出的测控系统应用到变转速泵控马达调速系统上,完成了马达角位移的开环控制、闭环PID控制试验。试验结果表明,采用闭环PID控制时的马达角位移跟踪效果明显好于开环时的跟踪效果。

基于模糊PID算法的泵控马达系统恒转速控制

行车取力发电技术的核心问题是实现变转速泵控马达系统输出转速恒定。由于泵控马达系统输出转速存在线性波动现象,为实现其恒转速控制,提出一种权重系数是简单函数的模糊PID控制算法。通过分析含权重系数的模糊PID控制器解析结构,推导出其解析表达式。利用FPGA设计该控制器,并搭建泵控马达调速系统实验平台。对系统输出转速波动进行仿真分析,归纳出系统输出转速波动规律。实验表明在输入转速时变和系统负载突变情况下,系统输出转速波动量最大为80 r/min,超调量小于3.5%,调节时间最大为2 s,达到了国家Ⅲ类发电要求。

基于SimulationX的泵控马达调速系统建模仿真

为了深入研究液压机械无级变速器中液压系统的特性,利用SimulationX建立了液压泵控马达系统及其排量伺服机构的物理模型,对整个系统的动态特性和效率进行了仿真研究,并应用PID控制。仿真结果表明系统的控制性能有了明显的改善,能够使系统的抗负载干扰能力提高,实现马达恒转速控制;另外,研究了排量比、输入转速和外负载这三个参数对马达输出效率的影响。