液压位置伺服系统的模糊滑模控制器设计

针对液压位置伺服系统存在比较大的不确定性及干扰,提出了一种新的模糊滑模控制方法。用模糊控制器逼近滑模控制中的等效控制,通过不连续控制以保证闭环控制系统的稳定性,用饱和函数平滑不连续控制以抑制抖振。仿真和实验结果表明,该方法不仅能实现快速、准确跟踪,有效抑制抖振,并且对参数变化及外力扰动具有很强的鲁棒性。

液压位置伺服系统滑模自抗扰控制器设计

主要研究了驱动连铸结晶器的液压伺服系统的精确位置跟踪控制问题。由于液压伺服系统的某些内部参数是时变且不可测的,同时外部负载力也随时间变化使得系统动态模型不精确,从而影响了系统的控制效果。针对这一问题,提出了一种基于滑模控制的自抗干扰控制器的设计方法,利用扩张状态观测器把系统内部参数和外部负载力的不确定性观测出来,从而有效地抵消了系统的不确定性。根据工程实际中的参数进行仿真研究,其结果表明这种控制方法具有很好的全局鲁棒性,并且提高了位置跟踪的精度。

液压位置伺服系统PID参数在线优化

将粒子群算法与传统的PID控制器相结合,并采用平方误差矩积分函数作为适应度判据,构成了PSO-PID控制器,该控制器能够在线优化PID控制器参数。仿真结果表明,在系统工况发生变化时,新型控制器能够取得满意的控制效果。

液压位置伺服系统协同控制仿真研究

研究了基于HOPSAN和MATLAB/SIMULINK的多领域协同控制仿真技术,并用此技术对一液压位置伺服系统进行了控制仿真。结果表明,这种协同控制仿真技术可以综合液压系统专家、控制技术专家、计算与计算机技术等专家的优势,为协同研发搭建一个的支撑平台,能够高效、经济、可靠地处理液压伺服系统非线性建模和优化控制问题。

基于Matlab/Simulink的液压位置伺服系统仿真

液压位置伺服系统是一类典型的自动控制系统。其系统建模与特性分析可以采用经典控制理论来进行,其计算机辅助设计通常采用Matlab/Simulink软件完成。本文针对该系统建立数学模型,并应用Matlab/Simulink软件对系统性能进行分析,补充高职《自动控制原理与应用》课程教学缺乏工程实际案例问题,增强课程的针对性、实用性。

基于模糊滑模控制的液压位置伺服系统仿真

以三通阀控非对称液压缸动力机构为例,建立液压位置伺服系统动态模型。提出了一种新型的模糊滑模控制器,并利用Matlab/Simulink对液压位置伺服系统进行仿真,验证了所设计的模糊滑模控制器比PID控制器具有更高的跟踪精度,同时有效抑制了普通滑模控制器存在的抖振,提高了液压位置伺服系统动态性能。

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。

基于AME的液压位置伺服系统故障仿真

针对液压伺服系统的机、电、液耦合特征,引入分布式仿真软件AMESim对液压伺服阀控缸系统进行建模。并通过对仿真模型注入各类故障信息,利用仿真软件优良的计算性能计算出系统的响应,通过分析仿真结果,获得系统异常表现与系统元件故障之间的联系。仿真结果作为实际系统的故障诊断样本。结果证明该类仿真完全能够模拟实际系统的各类故障响应。

基于模糊PID的变幅液压缸伺服位置自适应同步控制技术

液压系统中存在许多非线性因素,例如摩擦、死区和溢流等。这些非线性特性会影响伺服位置的精度和同步性能,导致控制系统的不稳定和误差积累。为此,提出基于模糊PID的变幅液压缸伺服位置自适应同步控制技术。考虑变幅液压缸伺服系统的运行结构,分析变幅液压缸动力,构建液压缸以及伺服阀的数学模型;利用伺服输出流量和压降的关系,获取速度前馈控制信号;将其反馈到系统中,设计模糊自适应PID同步控制器,实现变幅液压缸伺服位置同步控制。实验结果表明,所提方法对液压缸的同步效果很好,有效减少了液压缸伺服位置控制的误差,在不同信号干扰下,有效提高其控制稳定性和同步性能,控制器超调量平均约为0.059%,响应速度较快。

工业重载液压系统的位置伺服控制

本文以清华大学自动化系设计并制造的国内首台具有自主知识产权的HMK1800重载轧辊荒磨机为背景,介绍其液压系统的位置伺服控制方法.液压系统是荒磨机最关键的执行机构,本文设计的位置伺服控制系统采用双闭环结构,内环是活塞速度闭环,外环是油缸位置闭环,位置设定值通过线性插补的方式给定.这种结构在恒位置磨削的时候可以保证位置控制精度,在磨削臂进给的时候可以控制进给速度.本文整定了两套PID参数以适应模型参数的变化,并采用增量式PID从而实现控制参数的无扰动切换.

轧机两侧液压伺服位置系统自抗扰同步控制

针对轧机传动侧和操作侧液压伺服位置系统存在不一致性而引起两侧位置不同步的问题,提出一种自抗扰同步控制方法.首先建立了液压伺服位置同步系统动态机理模型,并在考虑两侧位置伺服系统都具有参数摄动及外负载波动的情况下,设计了扩张状态观测器对同步系统中不确定性和不一致性进行估计,并采用状态误差反馈律给予主动补偿,同时消除同步误差.仿真和实验结果表明,所提出的同步控制方法能够使两侧液压伺服位置系统动态响应和稳态特性保持一致,并提高了单侧子系统的动态性能及抗干扰能力.

轧机液压伺服位置系统的自适应输出反馈控制

针对具有不可测状态、未知参数和非线性的轧机液压伺服位置系统,提出一种基于高增益观测器和参数估计器的自适应输出反馈控制算法。所构造的高增益观测器不依赖于系统输入和参数估计值,它只用于估计系统状态,所设计的动态反馈控制器包括:用于保证系统稳定性的主反馈部分和抵消外部扰动和一些不确定性的补偿部分。理论分析表明,所提出的控制算法能够保证闭环系统的所有信号有界,且系统状态及其估计误差的最终收敛边界依赖于观测器的高增益值。以某650 mm可逆冷带轧机液压伺服位置系统为例进行仿真,仿真结果验证了所提出算法的有效性。

冷带轧机液压伺服位置系统的鲁棒输出反馈控制

针对具有参数不确定、不可测状态和未知外负载力的冷带轧机液压伺服位置系统,提出一种基于未知输入观测器的鲁棒输出反馈控制方法.首先,将含有外负载力的干扰项视为未知输入,构造未知输入观测器,然后基于所构造的观测器设计鲁棒输出反馈控制器.理论分析表明,所提出的控制方法能够保证闭环系统是一致有界稳定的,并具有鲁棒H∞性能.最后对某个650mm可逆冷带轧机液压伺服位置系统进行仿真研究,结果验证了所提出方法的有效性.

搅拌摩擦焊主轴位置液压伺服控制仿真与分析

搅拌摩擦焊接技术是一种新型固相焊接技术,由于其独特的技术优势正被广泛应用于铝合金等轻质合金板的焊接中。分析了基于液压伺服技术的搅拌摩擦焊接系统,推导出主轴液压伺服系统的数学模型,在MATLAB软件的Simulink模块中搭建控制模型,分别利用模糊PID和普通PID控制理论对控制模型进行仿真。通过分析仿真结果发现:模糊PID和普通PID控制方法虽然都能实现对主轴液压系统的伺服位置和力控制,但模糊PID控制不论是在响应时间、控制精度还是抗干扰能力方面都优于普通PID控制,并且通过实验验证了模糊PID控制的可行性。

轧机液压伺服位置系统的无模型自适应控制

针对轧机液压伺服位置系统存在参变量多、强耦合等非线性因素,难以建立系统精确数学模型的问题,将无模型自适应控制算法应用于轧机液压伺服位置系统中;该算法仅使用被控系统的在线或离线输入/输出(I/O)数据便可完成控制器的设计,无需任何系统数学模型信息,以解决传统控制算法对数学模型的依赖性问题。MATLAB仿真结果表明,无模型自适应控制算法具有更快的收敛速度和更小的稳态误差,并且对扰动的鲁棒性更好。

基于加性分解的轧机液压伺服位置系统控制

针对具有参数不确定性、非线性模型和状态不可测的轧机液压伺服位置系统,提出一种基于加性分解(additive-state-decomposition,ASD)动态逆原理的控制算法。该原理首先将轧机液压伺服位置控制问题分解为两个子问题,即线性时不变主系统的跟踪问题和次系统的镇定问题,然后利用动态逆设计出系统的控制器,最后将所设计的控制器应用于某1 450 mm四辊可逆轧机进行仿真,并与传统PID轧机液压伺服位置系统控制进行对比分析。仿真结果表明:该控制器能够抑制外部负载扰动大幅度变化和不确定性因素对系统的影响,保证系统位置跟踪精度且具有良好的鲁棒性和平稳的控制输入,其效果优于PID控制。

位置液压伺服机构数字控制策略研究

针对以摩擦力矩为主的用于航天用途的位置液压伺服机构的数字控制策略,提出了一种按模糊控制原理对系统实施优化分段的控制策略,即一维模糊自寻控制策略,并进行了仿真和实物实验,实验的结果表明此种控制策略对位置液压伺服机构是有效、稳定和可靠的。同时对一维模糊自寻控制策略的位置液压伺服机构的稳定性问题从理论上进行了分析,提出了判别这种控制系统稳定性的方法。

阀控非对称缸液压伺服系统建模与仿真分析

结合水下液压机械手线性关节的阀控非对称缸位置伺服系统,分析了阀控非对称缸的负载压力-流量特性,建立了阀控缸流量连续性方程和液压缸的力平衡方程,推导了阀控缸位置控制系统动态特性的数学模型,只增加负载环节就可以构成新的液压伺服系统模型。采用MAT-LAB软件对阀控缸位置控制系统进行动态特性仿真分析,验证了系统模型的正确性。

基于DSP的液压伺服系统模糊神经网络PID控制

针对道路模拟试验台阀控液压位置伺服系统,介绍一种高性能控制器的设计方法。以高性能的TMS320F28335 DSP芯片为核心设计控制器硬件,并应用模糊神经网络PID控制方法设计控制器软件。对试验台装置实验测试,结果表明,相比于传统PID控制,模糊神经网络PID控制在保证控制精度的同时,具有更小的超调量和更快的响应速度。

蚁群算法在中厚板液压伺服系统中的应用研究

为解决在环境及负载扰动影响下,中厚板液压位置伺服系统采用常规控制方式很难取得理想效果的问题,首先为便于分析研究,根据中厚板液压系统各环节的机制特性,分别建立了位移传感器、伺服放大器、伺服阀、液压缸及轧辊组合等环节的数学模型。然后在对性能优良的离散蚁群算法改进基础上,通过多层次异构搜索机制对解空间精细搜索,得到可用于连续域寻优的多层蚁群算法。并将改进算法应用到液压位置伺服系统中,根据系统性能指标对控制器进行智能优化。仿真结果表明,采用多层蚁群优化算法的液压位置伺服系统收敛速度明显加快,适应能力与鲁棒性也要好于常规控制方式。