数字孪生下的液压缸机械运行位置自动控制

液压缸机械系统非线性特征复杂,机械运行行为特征不明确,位置控制结果存在偏差,对此,该文提出数字孪生下的液压缸机械运行位置自动控制方法。连续检测液压缸机械系统运行状态,构建非线性状态方程,对比实际测量数据与输出数据的差异,选取RBF核函数与支持向量机,机械运行位置变化量,描述机械运行行为特征,建立位置控制目标函数,将最高适应度值对应的位置点自动更新为副本位置点,引入猫群算法求解目标函数,对位置控制目标函数的全局最优解展开更新,实现液压缸机械运行位置自动控制。实验结果表明,所提方法应用后,位移检测曲线与实际位移曲线之间的偏差较小,且在恒负载工况下和变负载工况下,位移稳态误差均较小,说明其机械运行位置自动控制结果精度高、控制效率高、控制精度高。

自动抢接止回阀装置液压伺服系统模糊控制研究

针对发生井喷事故时人工抢接止回阀存在的抢接时间长、可靠性差、易造成人员伤亡等问题,设计一种可用于抢接止回阀的自动化装置。为了使自动抢接止回阀装置在发生井喷时能够快速、平稳、精准地进行止回阀的对接,以装置的立柱回转关节和折叠臂关节为对象,采用控制理论和数值分析结合的方法,建立2种关节液压伺服系统的数学模型,研究了模糊PID控制算法,并结合专家经验设计一种模糊控制器。基于MATLAB/Simulink搭建了2种关节的液压伺服系统仿真模型,并在相同参数条件下对模糊PID控制和常规PID控制进行了仿真研究。仿真结果表明:相较于传统PID控制,所提模糊PID控制方法优势在于:当无干扰时,立柱回转关节和折叠臂关节的调节时间分别缩短3.8 s和2.25 s,最大超调量分别降低15%和13.7%;当有干扰时,立柱回转关节和折叠臂关节的震荡超调量分别下降6.2%和3.4%,调节时间分别缩短1.95 s和1 s,模糊PID控制方法使得控制系统的动态响应性能更加优异、抗干扰性能更强。

液压阀组自动化装配控制系统设计要点分析

针对传统模式下液压阀组采用人工方式进行安装,不仅组装效率低下,还容易造成漏装和质量缺陷的问题,提出了 一种自动化的阀组装配单元,利用PLC控制器、LabVIEW上位机、电磁阀等建立控制系统.在完成设计方案之后,制作相应的样机,并开展性能测试.结果显示,该装配单元达到了较高的安装控制精度.

阀控液压马达位置伺服系统长短时记忆神经网络预测抗扰反步控制

针对阀控液压马达位置伺服系统中存在的时滞性与摩擦非线性问题,设计了一种长短时记忆神经网络预测抗扰反步控制器。该控制器通过引入长短时记忆神经网络对当前位置轨迹进行预测,并将预测值反馈给控制器对系统时滞进行直接补偿。对于系统中难以建模的摩擦非线性,将其视为扰动,通过设计扩张状态观测器进行估测,并使用反步法对估测得到的总扰动进行补偿。最后,在Simulink中搭建长短时记忆神经网络预测抗扰反步控制算法进行仿真验证,并与径向基函数滑模控制算法、反步控制算法和自抗扰控制算法进行对比,证明其在对含有时滞及摩擦非线性的阀控液压马达位置伺服系统进行控制时,具有较快的响应速度及较好的跟踪性能。

关于矿用液压支架自动控制系统的设计与应用分析

以ZC8800/20/38型固体充填液压支架为研究对象,结合实际情况设计了自动控制系统。该系统中设置有支架控制器,作用是对传感器数据进行收集,同时对液压支架进行控制。各支架控制器之间及其与井下主机之间利用RS485总线进行数据交互。井下主机利用交换机与地面主控计算机进行连接。支架控制器型号为S7-200型PLC控制器。软件程序方面,重点介绍了落料自动控制、推压密实机构控制过程。自动控制系统经过地面调试、井下工业试验和工业应用,发现整体运行稳定,达到了预期效果,安全效益和经济效益显著。

巷道掘进液压锚杆钻机自动控制系统设计

针对煤矿巷道掘进液压锚杆钻机作业中存在的自动化程度不高、作业效率较低等问题,提出以PLC技术为基础的液压锚杆钻机自动化控制系统。该系统可实现对锚杆钻机的自动化控制,具有操作简单、性能稳定等优点。该系统由PLC、变频器、传感器和执行机构等部分组成,其中PLC负责接收传感器信号并控制变频器工作,以保证传感器工作的准确性和稳定性;传感器负责采集液压锚杆钻机工作时所处位置的温度和压力信息,并将这些数据传递至执行机构来完成锚杆钻机的自动钻进和回退操作。试验结果表明,在应用该系统后,锚杆钻机工作效率明显提升,有利于进一步缩短施工周期。

基于遗传算法PID控制的采煤机自动调高液压系统研究

为提升采煤机控制系统的动态特性,实现精确控制。通过分析遗传算法PID控制原理,将遗传算法PID控制和液压系统相结合,优化电液比例控制的采煤机自动调高液压系统。对比仿真分析优化前后活塞杆速度响应、位移跟踪情况,相比于单纯电液比例控制具有更好的效果,可实现滚筒垂直位置的快速改变;且优化后降低因负载扰动产生的稳态误差,增强抗干扰能力和精度。

基于液压系统的自动化控制技术及其应用研究

液压系统本身就是通过对压强增大作用力进行相应的改变的一类手段。整体的液压系统是由多个部分组成,此类系统主要分成两种,一种为液压传动系统,还有一类为液压控制系统,一般所讲的液压体系主要为第一类。随着社会的发展,液压系统的不断升级,逐渐地成为工业等多领域的重要传动及控制手段,为了能够促使产业生产向自动化方向发展,保证生产成效,提升产品品质,液压系统的自动化控制技术被广泛运用与行业生产当中。此次主要基于液压系统的自动化控制技术及其应用方面进行综合探究,希望能够对行业的发展提供有利的参考数据。 。

液压缸位置伺服系统的模糊控制

以模糊集理论为基础，设计了一种可以实时地进行模糊运算和模糊推理的模糊控制器，在ＰＣ９８２１计算机上成功地实现了液压缸位置伺服系统的模糊控制．通过仿真和实验研究，将模糊控制器的动态性能和传统的ＰＩＤ控制器进行了比较，验证了模糊控制应用在液压控制系统中的优越性．

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.

多级压力源液压切换的位置伺服控制系统

针对传统液压阀控系统传动效率低的问题,提出了一种新型液压回路——多级压力源液压切换系统,给出了该新型液压系统的组成、工作原理、多级输出力的定义以及节能机理的实现,并进行了机理建模;以3个压力等级为例,设计了混合控制策略;搭建了多级压力源液压切换系统原理验证实验台。实验结果表明,多级压力源液压切换系统在位移跟随过程中,压力切换时存在位移和速度抖动;与传统液压位置控制系统相比,该液压系统具有显著的节能效果。

液压支架电液控制系统跟机自动化技术研究

探讨了液压支架电液控制系统跟机自动化的实现条件和方法,对其过程进行了简化建模,定义了8个跟机自动化定位参数和6个流程的跟机自动化过程表,结合实际应用给出液压支架电液控制系统中全截深双向割煤工艺实现案例,并在实验室模拟平台上搭建一个基于双RS485总线的支架电液控制系统,通过编程实现跟机自动化演示,该结果可为液压支架电液控制系统跟机自动化的普及化提供理论参考。

液压伺服驱动位置控制系统的鲁棒性能设计

针对液压伺服驱动连铸结晶器位置环控制对象,实测了其对数幅频特性,并拟合得到被控对象的较准确的数学模型。考虑伺服系统的干扰来自被控对象输入端,而且系统存在高频未建模动态和参数时变性、不确定性,文章采用μ综合的方法,设计了其降阶鲁棒控制器。仿真结果表明,所设计的控制器使闭环系统对输入端的干扰有较强的抑制能力,系统也很好地跟踪了10 Hz的正弦输入信号,达到了期望性能。

非对称液压缸位置伺服系统鲁棒控制

针对阀控非对称液压缸位置伺服系统存在参数摄动和不确定外负载的问题,提出了一种鲁棒H∞自适应反步控制器的设计方法。在设计控制器时,通过对子系统选择合适的Lyapunov函数,避免了高阶系统中对虚拟控制量重复求导的问题;使系统的跟踪误差满足鲁棒H∞性能指标,增强了系统的鲁棒性;考虑到控制输入前的不确定参数会导致所设计控制律和自适应律互相嵌套,把系统模型中的时变参数进行变量置换,并对整个系统构造了一个合适的Lyapunov函数,从而解决了该问题;最后对闭环系统的稳定性进行了证明。仿真结果表明,与PID控制器相比,所设计的控制器使系统的输出对给定信号的跟踪速度更快,具有更小的跟踪误差,且对参数变化有较强的鲁棒性。

基于Simulink的液压闭环位置控制系统建模与仿真

以某试验平台液压闭环位置控制系统为研究对象,建立其数学模型和Simulink仿真模型,分析系统的频域特性,并进行PID校正改善了系统性能;分析不同参数下系统动态性能的变化规律,从而为系统的优化设计提供理论依据,并对校正后系统的外负载干扰进行了误差分析。

轧机液压厚度自动控制系统试验技术及设备研究

文章阐述了液压AGC的试验与诊断技术所存在的主要技术问题及研制的重要性 ,提出了现场原型轧机液压AGC动态负载测试、双方向全行程轧机AGC液压缸摩擦力特性的测试、电液伺服阀流量的宽量程及高精度测试、大电流伺服阀和多级电反馈伺服阀测试等技术策略 ,介绍了所开发的液压虚拟仪器平台软件及液压AGC的CAT系统。

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。

基于AMESim的液压位置控制系统动态特性研究

利用AMESim的批处理功能,分别设置前置放大器增益、伺服阀频率和阻尼比、液压缸死区油量及溢流阀的有无,对某位置控制系统的动态跟踪误差和稳态误差进行定性分析。结果表明:AMESim能很好地模拟闭环控制系统的动态特性,选择合适的参数,才能保证整个系统性能良好。

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。

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.