基于模糊控制的伺服泵控电液负载敏感系统研究

传统负载敏感技术利用液压管路来传递压力信号,在应对波动剧烈的外负载和变化频繁的复杂工况时,系统的稳定性和响应速度会降低。为了解决这一问题,提出了一种基于模糊控制伺服泵控电液负载敏感系统。首先,对比传统多执行器负载敏感系统,建立了伺服泵控电液负载敏感系统,并阐述了其控制原理;其次,根据控制原理建立了负载敏感系统的数学模型,并为提高系统控制精度设计了模糊PID压力控制器;建立了多执行器、多负载工况下系统的AMESim-MATLAB联合仿真模型,对系统的压力控制特性进行了研究,并将其与传统PID控制器下的控制系统进行了对比;最后,搭建了伺服泵控电液负载敏感试验平台,对比分析了试验结果与仿真结果,并得出了相应的结论。研究结果表明:所建立的模糊控制伺服泵控负载敏感控制系统的压力控制效果好;与传统PID控制器相比,所设计的模糊PID控制器有着更高的控制精度和更优的动态响应特性。

变转速负载敏感进出口独立控制系统特性研究

针对泵控位置系统效率高但控制精度不足、阀控位置系统响应快但能耗损失较大的问题,提出了基于模式切换下变转速负载敏感进出口独立的控制系统,设计了针对工程机械中能耗损失大的阻滞型负载工况的控制策略。根据所提控制系统原理,建立变转速负载敏感进出口独立控制系统的数学模型;分别搭建基于加载油缸的变转速负载敏感泵控系统和空载油缸的进出口独立阀控系统的试验平台与AMESim-MATLAB仿真模型并进行分析研究;将所建系统模型中添加正弦和随机信号来模拟变化的负载,分析系统在应对变化的外负载时,位置与压力的控制效果。将所建系统与恒流阀控系统、传统负载敏感阀控系统、传统泵控系统三者进行比较分析,结果表明:所设计变转速负载敏感压力控制器对系统压力的控制效果良好;以伺服电机驱动双作用叶片泵作为动力源的负载敏感进出口独立控制系统的位置控制性能和节能效果高于传统泵控和阀控系统,比传统泵控系统节能10.12%。