基于AMESim/Simulnk的电液伺服系统研究与仿真

以5自由度关节型液压机械手为控制对象,阐述液压机械手的电液伺服阀控系统的结构组成及原理。研究电液伺服系统的闭环控制系统,计算液压机械手的电液伺服系统传递函数,并在MATLAB平台下绘制bode图来验证系统的动态稳定性,有针对性地提出电液伺服系统性能优化方案。同时,针对机械手液压驱动系统的电液伺服阀位置闭环控制系统,在AMESim平台下建立阀控非对称液压缸的液压机械系统模型,在Simulink平台下建立PID控制系统模型,通过AMESim/Simulink进行联合仿真分析,解决了电液伺服控制系统在AMESim平台下难以建模的问题,系统响应速度明显加快。     

液压四足机器人关节重复补偿控制

针对液压四足机器人电液伺服作动器存在的位置跟踪精度较差问题,提出一种重复控制策略来实现位置跟踪控制。根据液压四足机器人的电液伺服系统各个驱动单元的数学模型,得到简化后的液压位置驱动单元的传递函数。设计了重复控制补偿PID控制器,采用Matlab和AMEsim软件进行联合仿真,进行各个模块的参数设置,得到了的电液伺服系统的位置跟踪曲线。并通过液压四足机器人实验平台进行实验验证控制器的有效性。研究表明,重复控制器可以有效的利用电液伺服作动器的重复运行信息,经过一定误差纠正后,幅值实现完全跟踪,相位滞后减小,验证了重复控制补偿PID的有效性。     

基于AMESim的阀控液压缸电液伺服系统仿真

在电液伺服控制系统设计中,由于传统的数学建模方法比较复杂,使得液压伺服系统的设计周期增长。为了准确快速地完成设计任务,本文利用面向工程设计的高级建模软件AMESim对阀控液压缸电液伺服系统进行了建模和仿真计算,并在改变系统元件参数的情况下,对电液伺服系统的动态特性进行了分析。     

铝箔轧机电液压力控制系统的动态分析

在近代工业生产中,由于铝箔具有优良的综合性能,因而被广泛用于包装行业、电器产品、日用品,建筑材料及卷烟生产等各个方面。国内市场的需求量每年在1.5万吨以上,提高铝箔质量和生产效率已成为铝箔轧机的发展方向,液压伺服系统的应用从根本上解决了轧机高速、高精度和高效率的问题,使轧制后的铝箔厚度达到0.007mm,轧制速度高达1200m/min,液压轧制力达到4000kN,由电液伺服系统保证工作压力和辊缝恒定,轧机工作的稳定性一方面取决于制定正确的工艺流程,另一方面取决于电液伺服系统的动态性能。本文针对具体的铝箔轧机,建立了电液压力控制系统的数学模型和传递函数,并从理论与实践的结合上,分析了影响系统稳定工作的各个参数之间的关系,提出了保证系统稳定工作的方案和措施。     

输入指令整形技术在电液伺服系统中的应用

针对液压四足机器人电液伺服位置控制存在的振动问题,分析电液伺服系统特性,根据振动控制技术提出输入指令整形控制策略,研究输入整形技术在抑制机械谐振方面的作用,为该技术在液压四足机器人上的应用提供理论和现实依据.通过分析输入整形减振技术及其工作原理,设计零震荡整形器,并利用AMESim和MATLAB对电液伺服系统进行位置控制联合仿真.结果表明,输入整形技术能够抑制电液位置伺服系统中产生的机械谐振,利用电液伺服系统综合实验台验证了该控制技术的有效性.     

AMESim仿真软件在电液伺服系统教学中的应用

液压伺服系统课程教学中会涉及复杂高阶多项式形式的传递函数求解，形式复杂，简化困难，不利于学生理解。针对这一问题，简要介绍AMESim仿真软件，并将力反馈伺服阀的仿真过程应用到液压伺服系统的课程教学中，使学生更直观地理解课程中传递函数简化的结果。     

液压伺服系统中数字控制器的优化设计

本文首先建立具有共轭复极点的传递函数的液压伺服系统离散化状态空间方程:X(K+1)=A(T)X(K)+B(T)V(K),着重讨论了如何求解系统矩阵A(T)控制矩阵B(T)中各元素值。然后讨论如何确定实际系统的性能指标,如何考虑实际的约束条件,最后按最优化理论确定数字控制器的算法及状态观测器的设计与连接。     

基于重复控制补偿的电液位置伺服系统分数阶PID控制

针对电液位置伺服系统参数时变和外负载干扰等不确定性,建立了电液位置伺服系统数学模型.为了提高电液位置伺服系统的跟踪精度,基于分数阶控制理论,引入重复控制回路,提出一种基于重复控制补偿的分数阶PID控制策略,采用Oustaloup滤波算法实现分数阶微积分运算.应用MATLAB/Simulink仿真软件对控制策略进行验证,分析了系统开环增益、伺服阀固有频率和阻尼比、动力机构固有频率和阻尼比等参数摄动时的跟踪效果.仿真结果表明:所提控制策略有效提高了电液位置伺服系统的跟踪精度,抗参数摄动能力较强,鲁棒性较好.     

基于电液能量回收的挖掘机节能系统仿真评价与试验

以液压挖掘机节能为目的,结合挖掘机的工况特点,设计了一种挖掘机电液能量回收系统方案。为了从理论上分析能量回收系统性能,并找出改善系统燃油经济性的有效途径,建立了液压挖掘机电液能量回收系统的仿真模型并进行仿真分析。以某型20吨级液压挖掘机为试验平台,对电液能量回收系统进行了试验研究。仿真与试验结果表明:在单动作条件下,电液能量回收系统的最高能量回收效率为40%,搭载该系统的挖掘机在标准工况下,能实现17.6%的节能效果,并不降低原系统其他性能。     

基于李雅普诺夫直接法的电液伺服系统控制

针对一类常见的电液伺服系统模型,提出了一种基于李雅普诺夫(Lyapunov)直接法的位置跟踪控制方法。为此类系统构造了一种形式简单的Lyapunov函数,并给出了确定其相关参数及求取控制律的具体方法,从而确保了整个系统的渐近稳定,适用于所有数学模型具有此类形式的电液伺服系统。以超低速锻造液压系统为例,应用该方法成功构造出了Lya-punov函数,并得到了使系统渐近稳定的控制律。仿真结果证实了本文方法的有效性。     

液压矫直机液压伺服系统动态特性分析比较

根据矫直机矫直原理和矫直工艺要求设计了全液压矫直机液压伺服系统,在此基础上采用非对称伺服阀加位移传感器控制非对称液压缸位移的方法达到了矫直钢板的目的。通过求解出非对称阀控制非对称液压缸的系统传递函数和非对称阀控制恒背压液压缸系统的传递函数,用Hyvos软件仿真分析液压缸两种位置控制效果。通过仿真可以发现:非对称阀控制非对称缸的控制效果明显优于非对称阀控制背压缸。同时通过现场生产样机的液压缸位置控制精度和钢板平直度证实该液压系统的设计是先进的。研究结果对非对称阀控制非对称缸的设计、仿真及控制具有指导意义。     

四川工业学院学报 第七卷1988总目录

液压系统及其控制阀控动力原件最佳参数设计与极值法………………………………………范哲军等(1—42)电液伺服系统最佳参数设计…………………………………………………范哲军等(2—35)液压系统中数字控制器的设计…………………………………………………杨玉坚(4—1)数字模拟混合仿真系统…………………………………………………………黎亚元(4—8)液压系统的频域模型…………………………………………………………范哲军等(4一15) 机制工艺用线性规划法优化切削用量……………………………………………………梁正国(4—24) . 电气技术我国…     

电液伺服非线性系统稳定性判据

针对传统电液伺服系统线性化模型稳定性判据的缺陷,提出了三种新的非线性稳定性判据,不仅消除了原有稳定性判据的缺点,还拓宽了应用范围(如对变量泵为液压源时的控制系统),本文提出的电液伺服系统具有绝对稳定性特点.这对于各种变系数的智能控制方法设计具有重要的指导作用.     

数字及模拟混合仿真系统

本文讨论了一个数字和电子模拟的混合仿真系统、电子模拟系统用以仿真电液伺服系统、数字系统与电子模拟系统相连,用以仿真液压系统的数字校正过程,文中讨论了电子线路的主要设计问题、数字系统与电子模拟系统相连所引起的特殊问题,以及PID控制程序的编制及参数选择。实际制作了一台仿真仪,取得了满意的实验结果。     

基于模糊滑模控制的液压位置伺服系统仿真

以三通阀控非对称液压缸动力机构为例,建立液压位置伺服系统动态模型.提出了一种新型的模糊滑模控制器,并利用Matlah/Simulink对液压位置伺服系统进行仿真,验证了所设计的模糊滑模控制器比PID控制器具有更高的跟踪精度,同时有效抑制了普通滑模控制器存在的抖振,提高了液压位置伺服系统动态性能.     

摩擦焊接过程电液控制系统性能分析

为提高摩擦焊接过程控制及焊接质量的可靠性与稳定性，分析摩擦焊机电液比例系统的动态控制品质,并为其配置合适的闭环控制系统。对摩擦焊机电液比例系统的静、动态品质进行了测试和分析，首次提出了摩擦焊接过程电液比例系统的传递函数。测试结果表明：该电液比例系统主要由延迟环节和惯性环节串联组成；其静态品质指标，控制精度和系统稳定性均良好。系统的动态响应性能优于伺服阀单腔工作状态的摩擦焊机电液伺服系统，略低于伺服阀双腔工作状态的摩擦焊机电液伺服系统，但抗干扰能力、可靠性均优于摩擦焊机电液伺服系统。通过建立系统传递函数，确定了计算机数字PID调节器的控制参数，实现了摩擦焊接过程中焊接压力的闭环控制，焊接压力的相对偏差小于3％。     

电液位置伺服系统的最优控制设计

应用最优控制理论和黎卡提方程对电液位置伺服系统进行最优控制的设计,得出最优控制系统的闭环传递函数,并结合算例,绘制出该系统的波德图,算例表明了该方法的有效性和工程实用性。     

FESTO TP511试验台的电液伺服阀静态特性测试

电液伺服阀是电液伺服系统中的关键部件,其静动态特性直接影响电液伺服系统的控制精度等指标．利用德国FESTO TP511试验台完成了电液伺服阀的静态特性测试,包括压力-电信号特性、流量．电信号特性、压力-负载流量特性测试．在对测试中的主要传感器进行标定的基础上搭建了静态特性测试的液压回路以及电路,给出了完成测试的步骤和部分测试结果．实验表明,测试方案合理,能够满足常见规格的电液伺服阀静态特性测试．     

三轴飞行仿真转台外框的自适应模型跟随控制

三轴飞行仿真转台外框要求有相当宽的频带,因此用于外框的电液位置伺服系统的时滞就必须考虑,这对进一步提高系统频带有很大关系。本文针对电液伺服系统本身的参数变化及转台外框的时变负载,进一步考虑时滞,给出了其自适应模型跟随控制方案。该方法适合极点赢数大于2的系统,即具有不稳定逆系统的数字控制。仿真结果表明此方案对提高系统频带,抑制时变参数的影响有明显结果。     

仿真转台用连续回转电液伺服马达预测滑模控制

针对飞行仿真转台用连续回转电液伺服马达自身存在高度非线性和摩擦、泄漏等外界因素导致的不确定性,不能建立精确的数学模型,以及传统控制策略效果不理想等特点,提出了一种预测函数滑模变结构复合控制策略(PFC-SMC)。电液伺服系统采用了具有状态反馈形式的内模控制理论结构,将内模控制思想和滑模变结构控制思想相结合,利用滑模控制克服外界干扰和参数时变性,利用预测函数控制算法设计内模控制器,实现系统高精度、高频响的跟踪控制,有效抑制了由滑模控制引起的抖振现象。仿真表明:与传统PID控制相比,PFCSMC复合控制算法有效提高了飞行仿真转台用电液伺服系统的低速稳定性和抗干扰能力,极大程度拓展了系统的频响,实现了伺服系统的精确控制。