阀控非对称缸电液伺服控制系统的故障仿真研究

研究了基于Matlab/Simulink软件的非对称缸电液伺服控制系统的故障仿真技术.考虑系统的固有非线性和伺服阀、非对称缸的动态非线性,建立了系统的非线性数学模型,仿真计算了系统正常状态下的位移、速度、压力、流量变化曲线.以液压缸的内泄漏故障为例,仿真计算了正常、轻度、中度、重度故障条件下的位移、速度变化曲线,比较确定了故障特征,预测了故障发展趋势.

2D伺服阀控单出杆缸的实验研究

为了研究2D伺服阀控制液压单出杆缸位置闭环系统输出对输入的响应特性,设计了2D阀控单出杆实验的原理和结构及其同步电液数字伺服系统,并在此基础上完成2D阀控单出杆的稳定性分析和响应特性分析的实验研究。实验结果表明对2D阀控单出杆缸位置闭环实验,当输入信号幅值为0.1 V(8 mm)时,阶跃响应的上升时间为1.2 s,调整时间为2.5 s,系统稳态误差为0,-3 d B时对应的频宽为5 Hz。

平台的电液伺服阀控单出杆油缸系统分析

文中运用“液压技术与液压伺服系统”书中的分析方法,导出了典型而有特点的系统传递函数;用“动态平衡”办法确定了某些运动参数,从而较好地解决了该系统的稳定性分析,得出了一些非常有特点、而又为实践所验证的结论.

单出杆油缸固有频率分析和伺服阀选型计算

单出杆伺服油缸进行动态加载时,考虑其结构的不对称性,动态特性分析不同于双出杆油缸,需要分别对前后腔进行分析。本文采用将油液等效成弹簧的方法,建立了油缸的质量弹簧动力学模型。经过理论推导,得到单出杆油缸的刚度和固有频率计算公式,且求得固有频率最小值,对评估液压控制系统的动态响应提供重要依据。伺服阀控制单出杆油缸时,对伺服阀两边分别计算压降,得到单出杆油缸伺服阀选型计算方法。

阀控不对称缸电液伺服系统的PI观测器设计

为了更为有效的诊断电液伺服系统的故障,针对复杂的非线性的与多参数的阀控不对称缸电液伺服系统,提出了具有较大自由度的PI观测器的设计方法。首先建立了阀控不对称缸电液伺服系统系统的线性化模型,运用线性矩阵不等式设计了PI观测器来估计系统输出,然后将估计结果和未知输入同时加入到控制率中,不仅使系统能够跟踪给定的参考模型,而且也能得到外界故障估计。最后通过MATLAB仿真将实际输出值与估计值进行比较,证明了所设计的PI观测器和控制方法的对故障诊断的有效性。

单出杆液压缸位置伺服系统输出反馈控制

针对具有状态不可测的单出杆液压缸位置伺服系统,提出一种基于扩张状态观测器和鲁棒控制器的输出反馈控制算法。所构造的扩张状态观测器在观测系统状态的同时,对系统的匹配未知干扰进行估计,并在设计的控制器中进行主动干扰补偿,提高系统控制性能。理论分析表明,本文所提出的液压位置伺服系统输出反馈控制器能够保证闭环系统的所有信号有界,以及保证预定的瞬态和稳态跟踪性能,当系统不存在未知干扰时可使系统获得渐近跟踪性能。由仿真结果可见,系统跟踪误差最大约为0.03mm,相对跟踪误差约为0.02%,证明了所提算法的有效性。

直驱式单出杆对称液压促动器电液伺服系统研究

设计一种新型液压促动器,采用直驱式容积控制技术与单出杆对称液压缸相结合,具有控制灵活、出力大、无溢流节流损失、发热量低、效率高、正反向运动特性相同等优点。对系统中各元件进行深入剖析,建立系统非线性模型,进行AMESim/Simulink联合仿真,并与传统的线性传递函数模型仿真结果进行对比分析,探究系统死区非线性的成因,同时搭建实验平台进行研究,验证了仿真结果的正确性。

阀控单出杆缸电液伺服系统二阶线性自抗扰控制

为提高阀控单出杆缸电液伺服系统性能,在构建阀控单出杆缸电液伺服系统动态机理模型基础上,提出了一种具有加速度前馈的二阶线性自抗扰控制(Linear Active Disturbance Rejection Control,LADRC)方法,采用奇异摄动理论分析了闭环系统稳定性,并针对系统响应性能和抗干扰性能与传统PID控制进行仿真和实验对比。结果表明:具有加速度前馈的LADRC对系统中存在的多源不确定扰动具有较强鲁棒性,能有效提高系统动、静态性能,并实现对给定信号的快速、精确轨迹跟踪。

控制单活塞杆液压缸的不对称伺服阀

本文在分析阀控单杆液压缸的流量及压力方程的基础上,分析了用对称伺服阀控制的不足,并在对正、反向运动速度、压力等有特殊要求的场合,讨论了滑阀节流口宽度应满足的条件,通过实例证明了采用非对称伺服阀的控制能达到预期的效果。