基于单神经元PID的挖掘机铲斗位姿自适应控制

为实现挖掘机作业过程自动控制,需要对铲斗位姿准确定位。建立了挖掘机工作装置运动学模型及电液控制系统模型,针对挖掘机电液控制系统的时变性与外界干扰的不确定性特点,设计了一个单神经元自适应PID控制器,并采用二次型性能指标对控制器参数进行在线优化。仿真试验表明,该控制器响应快速、平稳,对参数时变与不确定扰动具有一定鲁棒性,能有效地对挖掘机铲斗位姿进行精确控制。     

挖掘机载荷自适应节能控制策略

提出了一种新的挖掘机节能策略,即利用液压泵输出压力来识别挖掘机工况,根据识别的结果自动设定柴油机调速拉杆,同时控制液压泵的吸收扭矩,使柴油机所处的工作点不仅能与挖掘机工况相适应,而且具有较高的燃油利用率,上述策略在自行研制的挖掘机实验样机上得到了实现,取得了预期的节能效果。     

液压挖掘机模糊自适应节能控制系统

为了减少液压挖掘机的燃油消耗,在分析传统转速传感节能控制策略的基础上,提出了一种新的功率敏感节能控制策略.应用基于T-S模型的模糊PID控制算法,对发动机-变量泵的功率匹配进行控制,并根据仿人工智能的思想对模糊规则进行了优化,提高了控制系统的动态特性.两种节能控制策略的对比试验表明,采用功率敏感节能控制策略之后,节省燃油20%以上.     

基于单神经元控制器的交流矢量控制系统

根据感应电机矢量控制原理，将单神经元控制器应用于磁场定向的矢量控制系统中，并给出了单神经元控制器模型，并将神经元控制器代替矢量控制系统中的转速调节器，进行了易于算法实现和实际控制系统实现的智能交流矢量控制系统设计和仿真研究，MAT－LAB仿真结果表明，该系统具有良好的动态性能。     

基于单神经元自适应PSD算法用于混沌镇定控制

为了镇定混沌系统的不稳定周期轨道,提出了一种基于单神经元自适应PSD算法的状态延迟反馈法用于混沌的镇定控制。仿真结果表明,该算法不仅能够自适应地完成控制参数的整定过程,而且具有适用范围广、镇定时间短、抗干扰能力强等优点。     

基于单神经元PID控制器的闭环控制系统

目的 解决传统PID控制器对时变系统控制能力不强的弊病。方法 利用神经网络理论与传统PID控制理论相结合。结果 设计了一种单神经元PID控制器，将其应用于被控制对象是快时变和慢时变的两类闭环控制系统。结论 实验证明这种单神经元PID控制器通过在线边学习边控制的方式，实现了实时控制。     

电阻炉单神经元PID自适应控制

选用单神经元自适应控制结构,采有监督Hebb学习算法实现了对电阻炉大时滞控制系统的单神经元PID控制,探讨了参数对系统性能的影响,同时,使用Matlab分别对常规PID算法、自适应单神经元PID算法进行了仿真研究与比较并对参数选择进行了仿真研究.仿真结果表明,自适应神经元结构的PID控制动态控制效果良好,具有较高的工业实用价值.     

基于模糊神经模型的自适应单神经元控制系统设计

提出一种基于模糊神经模型的自适应单神经元控制系统.该控制系统首先根据采集到的输入输出数据建立被控过程模型,并在此基础上引入单神经元控制器.通过李亚普诺夫方法对控制器参数进行在线调节,从而使得系统输出值能够较快跟踪设定值.理论分析和仿真结果表明:本文提出的单神经元控制器和传统的PID控制器具有极其相似的结构,因此,具有结构简单、易于操作的特点,具有较快的跟踪速度,并且控制参数可以在线调节.     

液压挖掘机的功率匹配控制方法

 针对当前挖掘机功率控制中常用的转速感应控制方法响应速度慢的缺点,根据液压挖掘机动力系统中液压泵与柴油发动机的动力特性,提出了柴油发动机恒扭矩输入控制与转速感应控制相结合的复合控制方法,建立了基于Simulink 仿真平台的系统仿真模型,导入实际工况下的负载信号,对转速感应控制方法与复合控制方法进行仿真对比分析。仿真结果表明：复合控制方法比转速感应控制方法能更有效地稳定发动机的转速,减少发动机的最大掉速量,使液压泵能充分利用柴油发动机的输出功率,提高整机的效率。     

云调节增益自适应单神经元PID的应用

提出了一种单神经元自适应PID控制器，并给出了控制结构模型。首先探讨了单神经元自适应PID控制学习算法，进而通过分析单神经元PID控制算法与系统动态响应及超调量的关系，利用云模型控制器修改神经元控制器的比例系数K，并根据系统误差在线实时修改控制系数，提高了系统响应性能。仿真结果表明，增益自适应单神经元PID控制器是一种具有自学习、自适应、鲁棒性强的控制器。     

基于单神经元自适应PID的PLC直流电机控制系统

针对微型计算机和单片机进行直流电机控制时,抗干扰能力和可靠性差等缺点,提出了一种基于单神经元PID(Proportional-Integral-Derivative)算法的PLC(Programmable Logic Controler)控制直流电机的调速系统,设计了PLC控制D/A(Digital/Analog)转换电路、直流电机驱动电路、转速脉冲反馈电路,研究了单神经元自适应PID控制算法。将有监督单神经元控制算法应用于直流电机调速系统,通过调整神经元控制器的加权系数,实现自适应PID的最优控制。单神经元PID调节在大范围调速和抑制超调方面都有明显的改善,进而提高了直流调速系统的精度。通过系统动态测试,实现了PLC控制直流电机正反转自动调速,直流电机在稳态运行时,转速误差小于1 rad/s。     

液压挖掘机混合动力系统节能特性及试验研究

针对目前液压挖掘机能量利用率低、油耗高的问题,分析挖掘机在典型作业工况下的能量损耗,确定混合动力系统进行节能研究的重要方向.根据混合动力挖掘机的特点,提出基于超级电容与电机的并联式油电混合动力系统方案,以山河智能公司20吨级液压挖掘机为平台建立系统仿真模型,对系统动力耦合特性、控制策略及超级电容SOC等因素给混合动力挖掘机节能效果带来的影响进行理论计算和仿真分析,并对系统关键参数进行了优化匹配.搭建液压挖掘机混合动力系统试验平台,对系统的节能效果进行试验验证.研究结果表明,采用油电并联混合动力系统,并选择合适的动力耦合参数、瞬时优化控制策略及超级电容SOC补偿参数有利于提高液压挖掘机的节能指标,节能效率可改善20%以上.     

液压混合动力挖掘机的能量回收效率分析

为提高挖掘机的燃油经济性并降低排放,采用基于压力共轨(CPR)的配置方式构造液压混合动力挖掘机,并针对回转系统耗能大且能量回收潜力大的特点,利用Simula-tion X对回转系统建立仿真模型,分析了影响能量回收效率的主要因素.结果表明,所提出的挖掘机回转系统在制动时不仅可以有效地完成能量的回收,而且能量回收效率随液压蓄能器容积和回转系统制动前速度的增大而增加.文中还通过模拟实验对仿真得出的结论进行了验证,发现实验结果与仿真结果相吻合.     

面向液压挖掘机电控多路阀的控制系统参数整定

针对传统液压挖掘机多路阀结构与整机性能间的耦合、液压控制系统精度低带来的整机控制不匹配问题,为实现液压挖掘机多路阀简单化设计和整机控制系统自适应变化,提出面对液压挖掘机电控多路阀的控制系统参数整定方法.界定操纵电手柄输出为0-1数字信号,考虑整机多路阀结构特征,设计液压挖掘机电控多路阀的变参数一阶控制系统,提出综合系统冲击、能量利用率、跟随性三项指标作为参数整定的评价算法.通过设计电手柄-控制器-液压挖掘机整机性能表达的数字化平台三者衔接的半物理仿真平台进行试验,分析结果表明:控制系统有效,且控制器响应的一阶控制系统参数T、K可基于整机性能整定得出;时间常数T可由电控多路阀阀芯固有频率和阀芯开度决定,与阀芯阻尼比相关度较小.     

液压系统的节能措施

功率不匹配是造成液压系统效率低的主要原因 ,分析了定量泵、变量泵液压系统功率匹配的方法与节能途径     

单斗液压挖掘机工作装置运动学分析的矩阵法

本文介绍了单斗液压挖掘机工作装置运动学分析的一种方法——矩阵法。这种方法既便于计算机编程,又便于理解和使用,并能够使程序具有一定的通用性。     

液压混合动力挖掘机回转装置控制方式的研究

为了降低挖掘机的燃油消耗,提高整机作业效率,提出了一种基于液压混合动力技术的挖掘机动力系统节能方案.该方案采用液压泵/马达独立驱动回转装置,可保证发动机工作于最佳燃油工作区,同时结合挖掘机回转装置的作业工况,通过分析液压混合动力系统的特点,对回转装置的控制方式进行了设计.针对回转系统参数的不确定性,设计了智能比例-积分-微分(PID)的分段变结构控制器,并通过仿真和模拟试验平台验证了控制器的有效性和适用性.研究结果表明,智能PID转矩控制方式更适合于回转装置的作业要求,相对于转速控制方式,系统响应速度快,回转装置运动控制平稳,能量回收率高,达到了理想的控制效果.     

并联混合动力挖掘机系统建模及控制策略仿真

分析了以超级电容和ISG(integrated starter generator)电机组成辅助动力源、电机驱动回转为特征的并联混合动力挖掘机系统;提出了发动机双模式转矩均衡控制策略,以负载工况与超级电容SOC(state of charge,荷电状态)为决策依据,实现发动机工作点的自适应调节.在特定工作点下,以转矩均衡控制策略替代传统的转速感应控制,系统转速更加稳定.ISG电机可以均衡发动机转矩,使其工作于高效率区.另外,利用回转驱动电机实现回转势能的再生利用.建立并联混合动力挖掘机系统的Simulink仿真模型.结果表明,该控制策略适用于挖掘机并联混合动力系统,具有显著的节能性.