基于积分分离PID神经元网络的电液位置同步控制算法

针对金属加工成形设备中电液位置同步控制系统的非线性、时变性所引起的跟踪性能差、动态响应慢以及同步控制精度低等问题,以阀控非对称缸系统为研究对象,根据电液伺服系统工作原理,建立双缸位置同步控制模型,提出了一种前馈校正的积分分离PID神经元网络控制算法,并设计了双缸位置同步控制器进行仿真分析。仿真结果表明:该方法的运用能有效抑制设备运行过程中负载变化、环境温度变化以及液压元件本身非线性等因素的干扰,双缸位置同步误差能控制在0. 1 mm以内,系统表现出良好的动态跟踪性能且调节时间短,较好地改善了传统控制方式的不足。     

双缸液压同步控制系统建模及仿真

以双缸液压同步控制系统的同步运动控制为研究对象,研究该系统在线性均变的斜坡偏载力、非线性变化的指数偏载力两种典型负载力,以及载荷幅度大的非线性正弦偏载力和线性三角全波负载力两种复杂变化的偏载力作用下的系统动态特性,通过机理建模的方法建立了双缸液压同步控制系统的整体数学模型,基于Matlab/Simulink软件环境,搭建了完整的双缸液压同步控制系统仿真模型,设置了模型中的主要参数,对该系统在几种典型负载力以及复杂负载力下的变化进行了仿真研究,并得到了不同负载力下双缸液压同步控制系统的动态特性,为液压同步控制系统控制性能的改善提供借鉴。     

悬臂式掘进机截割部系统建模及仿真研究北大核心

针对悬臂式掘进机截割头位置控制问题,建立掘进机截割部系统非线性模型。分析截割部回转比例阀控双缸液压系统和升降比例阀控双缸同步液压系统的压力、流量特性,结合回转和升降机械系统的运动学和动力学分析,建立截割部系统非线性数学模型。在MATLAB/Simulink环境构建截割部系统仿真模型,对掘进机典型截割工况进行仿真。仿真结果表明:悬臂的回转角度与升降角度能够很好地跟踪目标角度,且模型能反映截割部系统各参数的变化情况,为后续掘进机截割头的精确定位及掘进机的自动截割提供了理论基础。     

基于自抗扰的飞机改装液压同步顶升系统研究

在飞机改装作业前需要通过多个千斤顶将飞机进行顶升。由于人工操作和千斤顶的液压缸中元件安装精度等会导致顶升过程中两侧位置不同步。针对飞机同步顶升过程的同步性及稳定性等问题,基于千斤顶中液压缸电液比例阀的数学模型,采用自抗扰同步控制策略,搭建双液压缸电液比例“主从”控制系统仿真模型进行研究。将“主从”自抗扰模型的仿真结果与传统PID控制仿真结果进行比较,结果表明：采用自抗扰控制器可有效减少主从双缸同步误差,实现对工况中扰动的补偿,提高顶升系统精度及抗扰能力。     

水压双缸同步控制的仿真研究

本文分析了水压液压缸在同步控制中的应用。在小闭环内采用PID控制,大环内采用并、串复合的同步控制方法实现水压双缸同步控制。通过对比例阀和水压缸进行数学建模,用MATLAB软件作了理论动态仿真,实现对双缸的高精度同步控制。并将仿真结果与实验结果进行对比和分析,提出了水压双缸同步控制的可行性和在实际应用中存在的问题。     

基于Koopman算子的差速驱动AGV数据驱动控制

针对差速驱动AGV(automated guided vehicle)动力学的非线性、强耦合性、以及未建模问题导致无法建立精确模型进行轨迹跟踪控制任务，为此提出一种基于Koopman算子的数据驱动控制策略(koopman data-driven control, KDC)。首先，基于Koopman算子理论，利用扩展动态模态分解(EDMD)方法，得到了该AGV系统的近似高维线性动态显式表达式，即Koopman算子的近似表达。然后，基于导出的该高维线性Koopman动态表达式，设计线性模型预测控制器(MPC)实现AGV轨迹跟踪控制。最后，通过仿真测试对Koopman模型进行了对比验证，同时仿真实验验证轨迹跟踪效果，结果表明从数据中获取的模型信息精确，能高度拟合AGV的动力学模型，所设计的控制策略计算耗时少，在轨迹跟踪控制的精度和稳定性方面具有一定的有效性和先进性。     

基于同等方式控制的双缸同步液压系统仿真

针对传统采用"主从方式"控制的多缸同步液压系统存在的调整时间长、动态性能差等缺点,采用改进后的单神经元PID控制算法,实现了一种基于"同等方式"控制概念的同步控制,利用AMESim和Simulink软件对双缸同步液压系统进行了联合仿真,仿真结果表明:这种控制方式的同步性能好,控制精度高,并且同步调整所需的时间比传统控制方法短,较好地克服了传统控制方式的不足.     

锻造机双缸液压同步控制系统建模及仿真

为了提高锻造机双缸液压同步控制的精度,以便保证锻造成形的质量,简化锻造机双缸液压同步电液伺服控制系统模型,推导同步控制系统模型,得到控制目标方程。使用单神经元PID控制算法和交叉耦合算法作为锻造机双缸液压同步控制算法,通过仿真,分别得到并对比了使用常规模糊PID控制算法与模糊-单神经元PID控制算法作用下的锻造机左右液压缸的位置跟踪误差、相对同步控制误差以及液压缸的速度和压力跟踪误差。结果表明,相比于常规模糊PID控制算法,模糊-单神经元PID控制算法下的系统能够更快速地收敛,说明模糊-单神经元PID控制算法使得锻造机双缸液压同步电液伺服控制系统具有更强的鲁棒性。实验结果与仿真结果的变化规律一致,两者之间的误差小于10%,验证了提出的锻造机双缸液压同步控制方法的可行性。     

舞台升降液压泵控缸同步控制系统研究

研究重型升降舞台同步控制系统,该闭环同步控制系统以比例变量泵作为控制元件,以非对称液压缸为输出元件,以位移传感器作为反馈元件,实现对输出位移的同步控制.建立该泵控缸系统的数学模型,以MATLAB/SIMULINK为开发工具,建立仿真模型并进行仿真分析.结果表明该控制系统能满足重型舞台同步升降控制的要求,系统简单且节能.     

动车组模拟型电空比例阀动态特性仿真分析

介绍使用在CRH2等动车组制动系统里的模拟型电空比例阀的结构和工作原理。分别运用ANSYS Maxwell软件和AMESim软件建立了模拟型电空比例阀的比例线圈模型以及电空比例阀整体仿真模型。对电空比例阀的输入电流-输出压力等5个动态特征进行仿真,并将仿真结果与标准值进行对比分析。结果表明:电空比例阀仿真模型正确可靠,为进一步提高和改进该电空比例阀的特性提供了参考。     

车载液压系统支撑液压缸的同步控制

针对车载液压支撑系统的同步控制需求,提出一种支撑液压缸同步控制策略。建立非对称液压缸以及电液比例调速阀数学模型,以具体车载液压系统为研究对象,针对液压缸关于输出位移的负载容积函数,搭建了对应Simulink的模型,输出位移返回到液压缸负载容积进行迭代运算,对液压系统的动态特性进行了仿真分析。提出采用交叉耦合的控制方法对两支撑液压缸进行同步控制,通过仿真分析,表明该液压系统同步控制策略同步精度高、响应快速。     

基于模糊单神经元PID的比例同步控制研究北大核心

针对传统PID算法在液压同步系统中整定困难、稳定性不佳、同步效果不理想的问题,提出一种基于模糊单神经元PID复合算法的双缸耦合同步控制策略,提高同步系统的性能。建立比例阀控非对称缸双缸同步系统数学模型;利用Simulink软件,对比分析传统PID算法、单神经元PID算法和模糊单神经元PID算法的控制效果;最后通过试验验证3种控制策略下的系统同步性能。试验结果表明:使用模糊单神经元PID的耦合控制策略,系统同步误差明显减小,响应速度更快,设计的控制策略有效。     

塔机双缸动作不同步现象仿真分析及系统改进

大型自升塔式起重机采用液压双缸顶升降节,两液压缸运动的同步性对安全施工有重要影响。为此,借助AMESim对某塔机原双缸顶升系统建模仿真,发现其降节不同步原因在于将法国POTAIN塔机单缸顶升简单倍加用于国产双缸系统,据此对原系统进行改进。仿真结果表明,改进后的系统可以实现双缸顶升塔机降节操作的同步性要求。     

风力发电机组液压变桨距控制系统建模及研究

选用电液比例阀作为变桨距控制系统的主阀,对比例阀的流量方程、液压缸的流量连续方程以及系统的动力平衡方程等按实际情况进行适当的简化,摒弃以往建模时引入的负载压力和负载流量,建立变桨距系统在开、关桨时的相对精确的数学模型.     

基于同步马达的液压多缸同步提升系统仿真研究

同步马达在多液压缸同步控制中具有广泛的应用,但由于各液压缸之间的工况差异,偶尔造成同步误差偏大且难以解决的问题。利用MATLAB建立同步马达控制四缸同步提升系统的SimHydraulics模型并进行仿真研究,通过控制变量法研究确定了同步马达控制方式下同步误差的主要影响因素,并在此基础上提出一种基于均值偏差进行换向阀流量补偿的控制策略。仿真结果表明,该控制策略能够有效消除由于工况差异造成的同步误差。     

气动高精度压力控制系统的建模及特性分析

为实现气缸容腔的高精度压力控制,设计一种采用比例压力阀控制、缓冲储气罐和无摩擦气缸串联的双闭环高精度压力控制系统.建立了该类系统完整的数学模型,模型包含阀口流动的非线性、储气罐和气缸内的压力动态、比例阀的动力学、储气罐和气缸连接管路的模型和基于实验数据的气体泄漏模型.仿真分析了气源压力、气源温度、储气罐容积、连接管路长度和直径等关键参数对系统动态性能和控制性能的影响,为压力控制系统各参数的选择和控制器的设计提供理论依据.     

水压双缸同步控制的实验研究

在本单位自主开发的水压缸实验系统上应用水压比例阀、位移传感器、数据采集卡组成的闭环系统,采用串、并复合的同步控制方法完成了对两个非对称水压双缸同步控制实验,并对实验结果作了理论分析,得出了水压双缸同步控制的可行性和存在的问题,提出了进行水压双缸同步控制研究的方向。