阀控对称执行机构系统辨识及精度分析（英文）

针对阀控液压对称执行机构频率响应数据模型辨识问题,提出了一种功率谱估计闭环间接辨识方法,并分析了传感器分辨率、信号数据长度、窗函数、数据分段对辨识精度的影响。该方法首先使用改进的扫频信号对阀控液压对称执行机构进行扫频测试,然后对数据进行功率谱估计闭环间接辨识得到液压执行机构开环频率特性,最后对各种因素对辨识精度的影响进行了仿真分析。仿真结果表明:使用功率谱估计进行参数辨识时,传感器分辨率和精度越高、激励数据越长,使用hamming窗函数、2分段数据进行辨识信号前处理可得到更高的参数辨识精度。

阀控非对称缸液压系统建模研究

考虑了阀控非对称缸液压系统中阀与缸之间采用软管连接的情况,构建了系统方程,推导了活塞杆在两个方向,活塞杆伸出和活塞杆缩回时的两个传递函数,分析了两个方向的增益与固有频率,采用了SimHydraulics实物仿真,仿真结果验证了对传递函数的理论分析.

阀控非对称液压缸位置控制系统自适应鲁棒控制策略

针对一类模型中存在未知非线性函数以及未知参数的阀控非对称液压缸电液位置系统,设计了一种自适应鲁棒控制策略以提高系统的跟踪精度和鲁棒性能.通过引入动态面技术,液压系统的非线性控制器设计过程可以被极大地简化,同时,传统的反步法所固有的复杂爆炸问题可以被有效地避免.通过设计基于不连续投影方法的自适应律,系统中的未知参数可以被有效地估计并补偿到控制器中.利用Lyapunov稳定性理论对闭环系统的稳定性进行了分析,Simulink的仿真结果表明所提出的算法能够有效地提高系统的跟踪性能.

基于状态反馈线性化的阀控非对称缸系统模型预测控制

针对使用PID方法对阀控非对称液压缸位置控制中出现的超调问题,以及传统非线性模型预测控制优化求解计算时间较长的问题,提出了一种基于状态反馈线性化的阀控非对称缸模型预测控制方案。首先建立了阀控系统状态空间模型,运用微分几何理论讨论系统可反馈线性化的充要条件,并将非线性系统映射为新坐标空间内的线性系统模型;设计了反馈线性化模型预测控制器(Feedback Linearization Model Predictive Controller,FLMPC),讨论了线性系统下的约束问题,其中由于系统仿真预测时域远小于系统响应时间,对模型预测控制的损失函数加以修正。结果证明,在相同输入情况下,反馈线性化系统与原系统的位置误差满足控制需要,且在保证被控对象快速稳定控制的条件下,对比该算法与非线性模型预测控制的单步计算时间,证明该算法能够缩短计算时间。

阀控非对称液压缸泄漏问题的分析研究

液压缸的泄漏是液压系统比较常见的故障。本文利用状态方程建立阀控非对称液压缸的数学模型,利用MATLAB软件对所建立的状态方程模型进行仿真分析,以确定液压缸泄漏量的变化对液压系统动态特性的影响。

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。

电液比例对称阀控非对称液压缸的模型研究

针对阀控液压缸的建模,分析现有研究成果的特点。现有建模过程中需要线性化近似,同时负载压力、负载流量的定义多样化,虽然最终可以建立统一的传递函数,但传递函数的系数不确定性因素较大,这将直接影响高精度的应用。从工程角度出发,重新定义负载压力、负载流量的概念,推导出对称阀控非对称液压缸两个方向的传递函数,并对其进行进一步的分析,为电液比例对称阀控非对称液压缸系统的高精度应用提供了参考。

阀控非对称液压缸建模方法研究

从阀控非对称液压缸特性出发,对负载压力和负载流量进行了重新定义,并推导出适用于阀控非对称液压缸和阀控对称液压缸的数学模型,为阀控缸系统的静动态特性分析提供了理论基础。

基于SIMULINK的阀控非对称液压缸系统的研究

建立伺服阀控制非对称液压缸系统的数学模型,利用MATLAB软件中的SIMULINK模块库对该系统进行仿真分析研究。设计PID控制器,通过引入PID闭环位置控制,使该系统在任意外界信号的作用下都能够保持良好的跟随性,从而提高系统的控制性能。

阀控非对称液压缸式主动缓冲系统的研究

本文研究了主动缓冲系统中阀控非对称液压缸的机理及动态模型,提出了一种以阀控非对称液压缸为主体的主动缓冲系统的设计方案.

基于滑模扰动观测器的阀控缸增量式模型预测控制

在强扰动环境下,阀控非对称液压缸采用模型预测控制会存在性能下降和静态误差等问题,并提出了一种新的方法来解决这些问题。该方法基于滑模扰动观测器,用于阀控非对称液压缸的增量式模型预测控制。首先,建立非对称缸的非线性数学模型,并将其反馈线性化,然后,将线性化模型增量化作为预测模型,以减小系统静态误差,接着,根据液压缸力平衡方程设计滑模扰动观测器,并将观测的负载扰动值用于前馈补偿。仿真结果表明,滑模扰动观测器对负载扰动的观测估计快速、准确;所提出的控制方法使系统的动态响应特性得到提高。通过仿真,与非增量式模型预测控制进行对比,所提方法响应速度快、稳态误差小,对负载变化的抗扰动性强,有效提高了位移跟踪精度。

采用支持向量机的非对称阀控液压缸模型预测控制

针对非对称阀控液压缸位置控制中出现超调与由阀芯换向引起的压力冲击问题,设计了基于支持向量机与序列二次规划算法的非线性模型预测控制器。采用支持向量机拟合控制信号与活塞速度的关系得到系统的近似模型,使用序列二次规划算法求解获取控制器输出;通过增加输出约束以及满足输入约束实现每次控制过程中阀芯不换向、活塞快速到达目标位置并且无超调。数值仿真结果表明:在相对位置误差信号大于8%时,控制器输出的控制信号始终大于最大控制信号的90%,有效缩短了系统的响应时间;在保证活塞位置无超调、阀芯不换向的条件下,实现了精确位置控制,稳态误差小于0.02%。所提算法实现了多约束条件下非对称阀控液压缸系统的无超调快速控制,具有一定的理论和工程价值。

基于高斯过程的阀控非对称液压缸模型预测控制

针对阀控非对称液压缸系统在采用PID控制器进行位置闭环控制时,存在液压缸活塞位置超调和由伺服阀阀芯切换导致控制效果差的问题,设计了基于高斯过程的非线性模型预测控制器。采用高斯过程回归训练得到阀控非对称缸系统的离散数学模型,通过求解二次规划问题,控制器输出最优序列。仿真结果表明,该机器学习方法有效估计了位置增量中噪声的标准差,预测输出更接近真实值;在多约束条件下能有效提高系统响应时间,保证活塞位置无超调,位置控制精度满足0.1 mm。

阀控非对称缸全液压转向系统建模与动态性能分析

随着无人驾驶汽车的发展,对汽车转向系统响应的快速性、准确性和稳定性要求越来越高。分析阀控非对称缸液压转向系统的四边滑阀压力-流量特性、阀控缸的连续性方程和液压缸的力衡方程,对转向系统的转向阻力矩进行分析,建立双阀控非对称缸液压转向系统的数学模型,采用MATLAB/Simulink软件对系统的时域和频域特性进行仿真分析。开发试验系统的数据采集程序,对转向系统试验平台的数据进行采集并对试验结果进行分析。仿真结果和试验结果对比表明:该系统满足工程实际要求,仿真结果与实测结果一致性较高,建模准确。

四边阀控非对称液压缸的动态特性

本文主要研究、分析在位置、速度液压控制系统中常应用的四边阀控非对称液压缸的数学模型和静、动态特性。

阀控对称液压缸电液位置伺服系统设计与故障模拟

阀控对称液压缸电液位置伺服系统具有精度高、响应速度快等优点,一旦出现故障,难以定位其故障机理,且这对系统的正常运行造成极大影响。采用底层模块到高层模块的建模方式,基于软件AMESim进行阀控对称液压缸电液位置伺服系统模型设计。在模拟系统中设置好相关故障参数,该软件可得出系统关键控制部件的模拟仿真结果。分析表明,采用AMESim可模拟实际的阀控对称液压缸电液位置伺服系统故障,能得到相关主要的故障数据,模拟研究可减少了硬件条件下的实验的时间,提高监测故障经济性及诊断效率。

电控液动执行机构的液压控制理论研究

给出了电控液动执行机构泵控液压缸的基本方程和传递函数，分析了各主要参数对系统的稳定性、精度和响应特性的影响。

电控液动执行机构的液压系统研究

电控液动执行机构是一种自动化程度较高的液压动力直行程自动执行机构 ,采用泵控液压缸作为液压动力方式 ,主要用于驱动阀门启闭。本文论述了该产品的液压控制原理、结构设计方案以及应用分析。

阀控非对称缸系统多级滑模鲁棒自适应控制

考虑阀控非对称缸系统的特性,设计了一种基于逆向递推方法的多级滑模鲁棒自适应控制器。首先采用Backstepping逆向递推技术和状态反馈线性化的方法,给出系统的多级滑模控制器。然后依据Lyapunov稳定性理论,得到系统不确定参数的自适应律,并在自适应控制中引入鲁棒控制的设计方法,实现对活塞位移的精确位置跟踪控制。实验结果表明,多级滑模鲁棒自适应控制具有较强的鲁棒性和良好的跟踪性能。

阀控非对称缸电液伺服系统控制策略研究

为克服阀控非对称液压缸电液伺服系统的本质非线性，改善系统的动态性能，根据液压缸活塞杆的不同运动方向分别给出相应的三维模糊控制器来控制该系统，在实验中使用压力反馈的方法来提高系统的阻尼比，实验表明这种方法不仅有效地解决了系统的不对称性，而且改善了系统的动态性能。