基于自适应滑模控制的液压支架试验台同步控制特性分析

为提高液压支架试验台同步控制系统的同步控制性能,提出一种基于模糊理论和滑模控制的自适应滑模控制方法,对液压支架试验台的主从同步控制性能进行研究。分析液压支架试验台同步控制系统工作原理和理论模型;在AMESim-MATLAB环境下建立仿真模型,并对比分析采用模糊PID和自适应滑模控制的系统的同步动态性能。结果表明：采用自适应滑模控制的液压支架试验台同步控制系统的伺服跟踪能力和稳态性能比模糊PID控制的系统更好,验证了自适应滑模控制在液压支架试验台同步控制系统中应用的可行性。     

掘进机电液比例摆动控制仿真研究

基于对AM-50掘进机悬臂摆动液压控制系统的分析，提出了电液比例改进方案，对改进后的悬臂摆动液压控制系统建立了数学模型，利用Matlab软件对该系统进行了开环控制与PID控制仿真分析。仿真结果表明，该系统具有良好的控制特性。     

基于遗传算法的大吨位多油缸同步举撑系统研究

针对隧道掘进机(TBM)洞内拆装过程中，液压举撑TBM主机的负载不平衡影响多油缸同步举撑控制系统稳定性的问题，设计一套大吨位多油缸液压同步举撑控制系统，对各个液压元件进行简化建立数学模型。基于传统的PID控制方法引入遗传优化算法，对PID参数进行整定，运用MATLAB/Simulink仿真软件，与常规PID参数整定经验数据法进行比较。仿真结果表明:调节时间缩短了60%，稳态误差降低了52.38%，最大跟踪误差减少了48.57%，平均跟踪误差减少了51.62%，抗干扰性能更强，所设计的控制算法能够满足大吨位多缸液压同步举撑系统稳定性的要求。     

乳化液泵站压力控制系统设计与仿真

乳化液泵站作为煤矿综采面液压支架和液压支柱的动力源,为液压系统提供高压、大流量的工作介质。基于电液比例溢流阀设计了乳化液泵站的压力控制系统。系统采用电液比例溢流阀,并在PLC控制中使用PID控制器执行逻辑操作,控制溢流阀的压力卸载。对控制系统进行了整体设计,建立基于电液比例压力控制的系统数学模型,并通过仿真软件对控制结果进行仿真分析。     

抽油杆柱动力屈曲模拟装置液压加载系统设计与性能仿真

为模拟抽油杆柱受轴向外载荷产生的动力屈曲和横向振动现象,设计一种新型的基于程序控制的液压加载模拟装置。基于液压压力闭环控制方式,利用PLC输入设定值调节比例溢流阀开口度,控制系统的压力,通过压力传感器的检测与变送,将液压系统的压力反馈回PLC,从而控制连续变化的系统压力,以满足设计需求。使用MATLAB中的Simulink模块建立液压系统的数学模型,仿真得到比例溢流阀的性能曲线并验证了此液压闭环控制系统模拟装置的稳定性和可行性。     

液压试验台油温的模糊控制

针对高压液压试验台油温控制系统具有大时滞、非线性和时变等特点,传统的PID控制器不能精确快速控制,提出采用模糊控制实现对液压系统油箱温度的控制,建立温度数学模型和模糊控制规则,并与传统PID控制进行仿真对比.仿真结果表明模糊控制具有很好的鲁棒性和稳定性.     

基于优化非线性控制的液压制动系统压力跟踪仿真研究

为提高车辆制动过程中控制系统的响应速度,设计车辆液压制动非线性PID控制优化系统,并对制动压力跟踪效果进行仿真。给出车辆液压制动系统平面图,分析车辆行驶和制动过程中液压系统的工作原理。采用数学模型对车辆液压制动系统进行简化,针对输入的不确定性设计了非线性PID控制系统。采用遗传算法对非线性PID控制系统进行优化,给出了液压制动非线性PID控制系统的优化流程。在不同初始状态和不同压力信号条件下,采用MATLAB软件对制动压力跟踪误差进行仿真,并与优化前的仿真结果进行对比和分析。结果表明:在非线性PID控制系统中,液压制动压力跟踪误差较大,控制参数调整速度较慢;在遗传算法优化后的非线性PID控制系统中,液压制动压力跟踪误差较小,控制参数调整速度较快。采用遗传算法优化非线性PID控制系统,可以提高整个系统的反应速度,获得良好的制动效果。     

双变量施肥液压调速系统的设计及仿真

为了实现精准施肥,提高双变量施肥液压调速系统的稳定性,设计了基于PLC与液压马达的双变量液压无级调速变量施肥系统。以液压油路的稳定性和排肥槽轮机构驱动控制方法为研究重点,建立了数学模型和液压系统仿真模型。为了更好控制施肥精度,在液压油路中增加了液压稳压环节和液压压力传感器;根据数学模型,采用PID控制算法对传动误差进行补偿,并在不同PID控制参数下对系统进行仿真。通过分析比较,该仿真结果符合实际运行情况,对双变量施肥液压调速系统分析和实验有一定的理论指导意义,并当PID的参数为Kp=10,Ki=0.08,Kd=8时,液压马达转速输出曲线可以满足精准施肥的精度要求。     

液压力检测试验台的模糊PID控制系统设计

以液压力检测试验台压力控制系统为研究对象,建立了该系统的数学模型,对影响控制系统特性的因素进行了分析.针对系统非线性严重的特点,提出了模糊PID控制策略,根据模糊控制理论,运用常规PID控制器的设计方法,设计出了模糊PID控制器.实验结果表明,与原有比例控制器和PID控制器比较,模糊PID控制器提高了控制系统的适应能力和鲁棒性,改善了系统的动态性能.     

液压缸(马达)试验台的研制

阐述了现有液压缸(马达)试验台存在的一些弊端,提出了采用比例压力控制技术的试验台的研究,包括液压系统设计、分布式结构设计及液压试验台的计算机辅助测试系统的软件设计。在传统的计算机辅助测试(CAT)技术基础上,引入了PLC控制技术、虚拟仪器技术。该测试系统在冶金行业中得到了应用。     

盾构土压平衡控制机理实验系统设计

介绍了一个盾构土压平衡控制机理实验系统,其实验平台由拉杆与后靠、千斤顶、土箱、模拟盾构、弃土回收箱等部分组成,液压系统采用电液比例控制技术、变转速泵控马达技术、压力流量复合控制技术等先进技术.监控系统由一台工控机和PLC组成,应用组态软件开发相应的监控程序.该系统不仅可以进行土压平衡机理研究,而且也能够用于盾构的电液控制技术研究、盾构驱动参数优化设计研究以及进行先进控制方法的研究.     

承压设备水压试验自动控制装置设计与实现

针对当前承压设备水压试验手动加压过程难以控制和采用肉眼直接观察压力表判断水压试验合格性存在误差的问题，提出一种承压设备水压试验自动控制装置设计方案，并实现了装置结构和控制系统。该自动控制装置结构设计包含工作台结构设计、加压管路设计、泄压管路设计和其他保护设计；以PLC、变频器和比例阀为硬件核心，结合模糊PID控制器实现对水压试验过程控制；利用开发的上位机软件实现水压试验设备的人机交互；进行水压试验自动控制装置性能测试。结果表明：该装置能较好地实现水压试验全过程控制和合格性判定，具有对试验过程录像、试验数据实时保存等功能，且可追溯水压试验过程。     

干法制粒机液压及控制系统设计

介绍了干法制粒机的工作原理,设计了该机的液压系统和控制系统。对油泵电机采用变频调速和分段控制策略,降低了液压系统压力波动幅度;通过增加后压油缸和对压辊位移进行PID闭环控制,保证了两压辊的平行度;采用485现场总线和USS协议实现了PLC对多台变频器的启停控制和信息采集;设计了具有配方存储和审计追踪功能的触摸屏界面。经实际生产使用,该设备性能稳定,运行状况良好,具有较高性价比,市场前景广阔。     

液压机液压系统比例压力控制方法探讨

介绍了液压机比例压力控制的3种方法,即开环控制、基于PID的闭环控制、加入初始信号的PID控制。并对3种控制方法进行了比较。结果表明:采取的加入初始信号的闭环控制算法具有控制结构简单、调试方便、系统稳定、精度高等优点,完全满足该液压机对压力控制的要求。     

液压系统流量、压力闭环控制实验研究

为了提高液压系统中流量和压力的控制精度,消除流量、压力的相互干扰影响,提出了流量和压力闭环PID控制策略。将测量值与设定值的差值输入PID控制器,调节PID控制器输出控制电压值来整定系统实际流量和压力。通过改变交流伺服电机转速调整系统实际流量,改变磁粉制动器的加载力矩调整系统实际压力。实验结果表明:流量和压力闭环控制策略控制效果好,抗扰动能力强。     

基于混合控制的无凸轮发动机气门电液执行机构跟踪误差研究

为降低发动机气门运动位移输出误差,设计一种新的发动机气门电液执行机构。创建电液执行机构原理简图,对压电制动器和机械伺服系统进行分析。给出了电液执行机构的电路控制数学表达式,建立了液压驱动机构流量方程式。引用单一PID控制方法并进行改进,设计了串联PI-PID-PI混合控制方法。采用MATLAB软件对发动机气门运动位移和压电位移输出误差进行仿真,并且与单一PID控制方法进行对比和分析。结果表明:采用单一PID控制方法,气门运动位移和压电位移输出误差在10%以内,误差变化幅度较大;采用串联PI-PID-PI混合控制方法,气门运动位移和压电位移输出误差在5%以内,误差变化幅度较小。采用串联PI-PID-PI混合控制方法,控制系统反应速度较快,能够提高发动机气门运动位移控制精度,改善气门运动特性,效果较好。     

基于自适应模糊PID的连续管作业机注入头速度控制研究

连续管作业机工作过程中起/下管速度控制主要依赖手动调节注入头泵的排量、马达压力等。为解决操作复杂、自动化程度低等问题,将连续管作业机注入头液压系统简化为闭式泵控马达系统,将传统手动控制方式改进为自动控制方式。分析泵控马达系统的工作原理,在AMESim中构建泵控马达系统的液压仿真模型;利用MATLAB/Simulink设计出AMESim仿真模型的PID及自适应模糊PID控制模型,从而构成整个系统的闭环控制联合仿真平台。采用PID算法及自适应模糊PID控制算法对系统响应进行仿真分析。结果表明：采用自适应模糊PID控制方式后,液压模型的响应速度更快、无超调和滞后现象、稳态误差更小,泵控马达系统具有良好的动态特性。     

比例溢流阀在液压系统中模拟加载实验研究

为了在液压系统上实现模拟加载,设计了以比例溢流阀为加载元件的加载实验,实现了系统压力闭环PID控制。将压力传感器的测量值和设定压力值比较,用两者差值作为控制信号调整比例溢流阀阀口面积,从而实时校正、调整实际压力使之达到设定值。实验表明:压力加载闭环控制系统抗流量扰动能力强;对于流量阶跃、斜坡干扰信号,该闭环控制系统能够消除压力设定值与实际值之间的误差;对于流量正弦干扰信号,该闭环控制系统能使实际压力值在设定值上下小幅波动。     

双吊点液压启闭机系统的设计

针对双吊点闸门液压启闭机在大中型宽跨度的河道中双缸不同步问题,分析了其产生原因,提出了采用液压同步回路控制闸门的开启/停留/关闭,采用主从方式控制策略组成闭环同步控制回路,克服了液压同步闭环控制系统所特有的强耦合及非线性等特点而产生的误差,实现了精准的自动控制。