直线舵机电液伺服加载系统的研究

电液伺服加载系统就是用以模拟飞行器在飞行过程中舵面所受空气动力(力矩)载荷谱,完成舵机的带载试验.首先对电液伺服加载系统进行了数学建模;其次根据静态加载和动态加载的特点,分别提出了加载系统的积分分离PID和抗积分饱和PID控制算法.在此基础上,开发了电液伺服加载系统,并进行了被试舵机的加载试验.试验测试表明,所研制的电液加载伺服系统能够满足加载控制系统的要求,有效降低系统响应的多余力,获得了良好的试验效果.     

电液伺服三维加载轿车零部件疲劳试验系统设计与仿真

电液伺服三维加载轿车零部件疲劳试验台主要是针对轿车中较小零部件的一种通用疲劳寿命试验台,能从三个方位按程控波形对试件进行恒力或交变力加载,可较好地模拟轿车行驶过程中奉部件受力状态,其中电液伺服加载是试验台关键所在.对电液伺服加载液压系统进行了理论分析计算和动态性能仿真,同时介绍了试验台测控系统硬件和软件构成.利用室内试验设备能较好地模拟轿车在不平道路上行驶时状况,对轿车零部件在承受动载荷状态下的疲劳寿命进行研究.试验进程不受外界环境影响,试验周期短、投资少.     

基于电液比例伺服复合加载及迭代学习控制的合成绝缘子疲劳试验方法

为模拟合成绝缘子的微风振动状态,实现其疲劳试验过程,研究电液比例伺服复合加载技术。针对合成绝缘子的实际负载工况,设计出一种复合式电液伺服加载系统,包括静态比例加载和动态伺服加载两部分,分析系统工作原理,建立伺服加载的数学模型,设计出基于PD型迭代学习的加载控制方法,实现动态加载力的精确控制,并采用AMESim和Matlab进行联合数字仿真。仿真和实际试验结果均验证了所加载方法和控制方法是正确可行的,能够取得高精度的控制效果。根据所提的加载方法和控制方法,已研制出相应的合成绝缘子电液加载系统,其静态加载力可达150 kN,动态加载力幅值可达20 kN,加载精度达到了0.5 kN,加载频率最高可达100 Hz,连续振动次数达到3千万次     

基于遗传算法的电液伺服加载系统控制器优化

电液伺服加载系统是以阀控液压缸作为执行机构的力伺服系统,其控制器参数的选取直接影响电液伺服加载系统的性能。建立了电液伺服加载系统AMESim仿真模型,对系统阶跃响应进行研究,分析了控制器参数对系统动态特性的影响。构造了优化电液伺服加载系统控制器参数的目标函数,运用遗传算法对系统控制器参数进行优化设计。仿真结果表明:利用经遗传算法优化后的控制器参数,大大提高了电液伺服加载系统的响应速度和控制精度。     

电液伺服舵机加载系统设计与研究

分析了电液伺服舵机加载系统中多余力控制、电液伺服阀的工作原理、控制系统设计等多项舵机加载系统中的关键技术,并在此基础上阐述了电液伺服舵机加载系统的组成部分和设计过程。     

电液加载系统中的伺服阀

电液伺服阀是电液伺服系统中的关键性元件。本文讨论了电液伺服加载系统中常用的三类伺服阀的特点，分析了它们对加载系统性能的影响，并介绍了加载系统中的选用伺服阀应注意的问题。     

主动式电液伺服加载装置的微处理机解偶控制

主动式电液伺服加载装置的动态交链偶合是影响该类装置施力品质的主要因素。本文在分析了主动式电液加载装置的“位移——力”交链偶合影响的基础上,提出了此类装置的理想化控制原则——单向解偶控制,并简要介绍了用微处理机实现这种解偶控制的方法。一、系统偶合影响分析电液伺服加载装置及微处理控制系统如图1所示。图中左边部分(系统I)为电液伺服加载系统;右边(系统Ⅱ)则为被加载的电液伺服位置系统。两系统的油缸活塞杆相互连     

基于开环补偿与鲁棒控制的电液位置伺服加载系统研究

电液伺服加载系统往往存在大范围负载扰动和非线性干扰问题,采用传统PID控制策略一般难以解决,针对这一问题,为有效提高位置伺服的动态品质和稳态精度,提出了一种基于开环补偿与鲁棒控制的电液位置伺服加载系统.首先,介绍了一种电液伺服加载试验台系统的结构组成和数学模型;然后,阐述了扰动抑制的非线性开环补偿方法,分析了基于期望轨...     

电液伺服加载控制器的设计

该文介绍了一种以TMS320F28335为核心的通用电液伺服加载控制器的设计.文中给出了实现电液伺服控制器的原理方案,并详细进行了相关功能模块电路的设计,同时软件实现了相关的功能,试验结果表明了本控制器满足电液伺服加载的性能指标及功能要求,该控制器已成功地在多种型号的飞机液压作动筒加载测试系统中使用.     

飞控铁鸟台电液伺服加载系统的设计分析

该文通过飞控铁鸟台电液伺服加载系统的设计应用,分析论述了提高电液伺服加载系统力控制跟踪精度,有效抑制多余力所采取的控制补偿措施,并经过数字仿真和试验调试验证取得了较满意的系统动态性能和加载效果。     

PRACTICAL FRICTION MODELS AND FRICTION COMPENSATION IN HIGH-PRECISION ELECTRO-HYDRAULIC SERVO FORCE CONTROL SYSTEMS

Nonlinear friction is the main factor in the electro-hydraulic servo force control system. It causes steady-state and tracking errors that are difficult to eliminate during static and dynamic loading. In recent years, many studies have been done to reduce or eliminate the influence of the friction in the control system. This article discusses an electro-hydraulic servo force control system to complete simulation experiments in the laboratory. According to friction theory, the effect of friction near the zero-velocity point that appeared twice within a cycle during the test would be very obvious, which distorts the waveform and decreases the control accuracy. Due to the special purpose of the electro-hydraulic servo force control system, a practical friction compensation method has been introduced in this article. The friction static friction model, dynamic friction model, and identification methods are discussed in detail. The experimental results show that this practical friction compensation method can significantly reduce the influence of the nonlinear friction and improve control accuracy in the high-precision electro-hydraulic servo force control system.     

转向器综合试验台加载系统多余力抑制研究

阐述了汽车转向器综合试验台系统多余力产生的原因。构建了试验台的物理模型,依据试验台负载加载系统的液压控制原理,建立了以伺服放大器、电液伺服阀、伺服缸、力传感器等的系统数学模型;采用结果不变性原理设置前馈补偿器的方法消除负载加载系统中所产生的多余力,將补偿前后的数学模型在Matlab中进行时域和频域的仿真和对比分析,加入前馈补偿后系统满足性能指标;实际采样力曲线实验结果对比说明多余力有效地得到抑制。     

基于被动力反馈的遥操作电液控制系统

针对遥操作机器人现有的力反馈冲击、反馈力震荡等问题,提出了一种新型的遥操作电液控制系统。主操作端选用电液比例控制系统以实现力反馈效果,从动端选用电液伺服控制系统以实现位移跟踪效果,并建立了电液控制系统的数学模型,选用算法简单、跟踪性能较好的力反射型控制策略,对整个系统进行了Matlab/Simulink仿真,结果表明,新型遥操作电液控制系统具有较好的位移跟踪及力反馈效果。     

减摇鳍电液负载仿真台前馈补偿解耦控制研究

针对减摇鳍电液负载仿真台加载系统和减摇鳍驱动系统之间的耦合，设计了前馈补偿解耦控制器，以消除多余力。仿真结果表明，该方法对于消除多余力具有较好的效果，能满足系统加载的要求。在考虑伺服阀的动态特性时，该方法比采用结构不变性补偿原理的方法具有更好的补偿效果。     

电液伺服系统RBF神经网络滑模控制

针对阀控液压缸位置伺服系统非线性导致模型参数确定困难及干扰问题，在分析三阶位置控制的电液控制系统原理及模型的基础上，引入神经网络的RBF 径向基控制模型和自适应滑模算法，同时考虑了非1负反馈参数，建立了基于RBF 神经网络滑模控制的电液伺服控制系统数学模型。通过选取合适的Lyapunov 函数，分析了系统稳定性，解决了参数未定及挠动情况下的电液伺服系统控制器设计问题。仿真结果证明，所设计的控制器使系统的输出对给定信号的跟踪精度高，响应快，具有较强的鲁棒性。     

液压振动台非线性摩擦力测量与参数辨识

电液伺服振动试验系统低速和换向时的非线性摩擦力测量和补偿是提高运输环境试验和地震模拟试验等控制精度的重要途径。为了定量获取液压振动台的非线性摩擦力,基于Stribeck效应建立了改进的电液伺服振动试验系统非线性摩擦力理论模型,并结合液压振动台的力平衡方程建立了非线性摩擦力待辨识参数的目标函数。提出一种基于位移闭环控制的简便方法对不同速度下的液压振动台油缸压力差进行测量,得到振动台液压缸与活塞杆之间的摩擦力随速度变化的数值规律。采用基于拟随机序列的混合遗传算法对非线性摩擦力理论模型的4个参数进行了辨识。试验结果证明了本研究方法的可行性,为液压振动试验系统加速度波形失真补偿提供了一定参考。     

基于AMESim和反步控制器的阀控电液伺服系统滑模控制分析

为了有效消除阀控电液伺服系统受到匹配干扰影响,采用反步法对系统非匹配干扰进行补偿,并引入了光滑连续一阶可导滑模控制技术,消除了滑模控制和反步控制过程的冲突。分析阀控电液伺服系统组成,建立了阀控电液伺服系统数学模型,并展开联合仿真分析。结果表明:在所有控制阶段中,滑模反步控制器都实现了有效抑制未知非匹配干扰程度,达到稳定的滑模反步控制状态后不会发生抖动情况。滑模反步控制器相对于反步控制器和PID控制器具备更小的稳态跟踪误差最大值和误差均方,可以获得更优的控制效果。滑模反步控制器同时具备反步控制和滑模控制的优势,不需要构建未知系统精确数学模型也可以获得良好控制效果。     

Adaptive super-twisting observer for fault reconstruction in electro-hydraulic systems

An adaptive-gain super-twisting sliding mode observer is proposed for fault reconstruction in electro-hydraulic servo systems (EHSS) receiving bounded perturbations with unknown bounds. The objective is to address challenging problems in classic sliding mode observers: chattering effect, conservatism of observer gains, strong condition on the distribution of faults and uncertainties. In this paper, the proposed super-twisting sliding mode observer relaxes the condition on the distribution of uncertainties and faults, and the gain adaptation law leads to eliminate observer gain overestimation and attenuate chattering effects. After using the equivalent output-error-injection feature of sliding mode techniques, a fault reconstruction strategy is proposed. The experimental results are presented, confirming the effectiveness of the proposed adaptive super-twisting observer for precise fault reconstruction in electro-hydraulic servo systems.     

电液伺服闭式泵控系统位置前馈补偿控制研究

以电液伺服闭式泵控系统为研究对象,提高其位置控制精度及响应速度为目标,提出电液伺服闭式泵控系统位置前馈补偿控制算法。首先,对电液伺服闭式泵控系统数学模型进行推导,得出位置控制系统传递函数;其次,推导位置控制前馈补偿控制器,该控制器可依据系统运动轨迹变化实时补偿定量泵转速,实现系统高精度位置输出;最后,在电液伺服闭式泵控实验平台上,对系统的位置控制性能进行试验研究并给出定量分析。实验结果表明：前馈补偿控制器可大幅提高系统位置控制性能。研究成果将为电液伺服闭式泵控系统高精度位置控制奠定基础,对泵控技术的工程推广具有积极的意义。