斜盘控制策略下液压系统位置控制及性能分析

为提高液压系统位置控制的响应速度及准确性,研究斜盘控制策略下液压系统位置控制及性能。从液压系统位置控制电路的构造出发,对控制策略进行描述。通过泵速求取电动机的动力学方程,利用电机转子的电动势计算电动机转矩。以滑模控制方法作为两种液压系统的控制核心,并在MATLAB/Simulink下对斜盘控制系统进行建模。在所构建斜盘控制模型的基础上,对比分析斜盘控制策略和变频驱动控制策略液压系统位置控制性能。结果表明:斜盘控制比变频驱动控制具有更好的响应性和控制稳定性;跟踪阶跃、正弦参考位置时,斜盘控制比变频驱动控制的控制精度分别提高47.67%和48.58%,斜盘控制比变频驱动控制的控制准确性更好。分析结果表明斜盘控制策略比变频驱动控制策略更适合液压系统的位置控制。     

振动与力加载耦合电液系统的力加载跟踪控制

针对振动与力加载耦合电液系统因强耦合产生的干扰力问题,分析耦合系统的组成及工作原理,建立振动与力加载耦合电液系统的动力学模型;在此基础上,分析耦合电液系统干扰力的产生机制,提出带干扰观测器的前馈速度补偿控制策略;搭建振动与力加载耦合电液系统试验台,对提出的控制策略进行试验验证。试验结果证明提出的带干扰观测器的前馈速度补偿控制策略能够有效抑制系统干扰力,提高力加载跟踪精度。     

泵控非对称液压位置系统自适应Backstepping控制

针对泵控非对称缸位置系统强非线性、参数不确定性及负载扰动等问题,提出自适应Backstepping控制策略以提高系统位置跟踪精度和鲁棒性。建立了系统状态空间数学模型。基于Backstepping算法,构建了Lyapunov函数,设计自适应控制律,以消除系统不确定性参数影响。通过不同工况负载下正弦响应,验证了提出的控制策略。实验结果表明:所提出的自适应Backstepping控制策略使系统的位置追踪误差保持在±0.05 mm,系统的稳定性和鲁棒性得到了有效提高。     

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。     

负载扰动的电液比例位置系统鲁棒控制策略研究

针对带有负载扰动的电液比例位置系统,提出了一种可以实现高精度位置跟踪的动态面鲁棒控制策略。该控制策略在设计过程中引入动态面方法避免了传统反步法设计鲁棒控制器时带来的"计算膨胀"的问题,提高了控制策略在实际系统中的可使用性。通过Layapunov方法证明了鲁棒控制器作用下电液比例位置系统的所有信号有界稳定且具有渐近跟踪性能。最后,通过MATLAB仿真,验证了该控制策略的有效性。     

基于CPLD直流无刷电机驱动系统的调速控制分析

阐述一种以复杂可编程逻辑器件(CPLD)为核心的直流无刷电机高性能模拟量驱动系统,它采用全硬件电路设计、梯形换相和PWM调速控制策略,具有更高的响应特性。针对模拟量驱动系统,推导计算4种PWM调制方式下电机的换相转矩脉动,提出一种改进的PWM调速控制策略,即根据占空比的不同切换不同的PWM调制方式来控制系统。通过MATLAB/Simulink仿真比较采用改进的PWM调速控制和传统PWM调速控制策略的电机转矩脉动值的大小,并搭建实验平台测试在不同占空比条件下采用改进的PWM调速控制策略的电机换相转矩脉动,验证改进的PWM调速控制策略的正确性。     

大型装备电液系统鲁棒H_∞位置控制

针对大型装备电液系统非线性、参数不确定性问题,建立了比例阀控非对称缸液压系统的非线性动态模型。考虑反馈控制,建立了具有不确定参数系统线性化数学模型。基于边界理论和线性矩阵不等式,提出了电液系统鲁棒H_∞位置控制策略。着重考虑系统结构化系数的擅动,构建了具有积分行为的H_∞控制器,设计了估测系统内部状态的观测器。通过仿真和实验,验证了提出的算法和控制策略。对比了系统参数不变、外负载力变化下和系统参数变化下系统的鲁棒性和稳定性。仿真和实验结果表明,提出的具有积分行为的鲁棒H_∞位置控制策略能提高系统的鲁棒性和稳定性。     

模型参考和重复控制在电液伺服协调加载系统中的应用研究

提出一种由模型参考和重复控制相结合的控制策略,并将其应用于多通道电液力协调加载系统中,论证了系统的可控性,并给出算法的计算机实现.仿真结果表明:该控制策略增强了系统的自适应能力,提高了同步跟随精度和鲁棒性,对一般不确定系统的同步控制具有借鉴作用.     

卧式双缸同步加载系统控制策略的研究

本文分析了卧式双缸同步加载系统的特点，通过试验指出了在这种复杂的系统中双ＰＩＤ控制策略不宜用于控制。提高了一种以两液压缸的位移差△Ｙ为扰乱源的抗扰动式ＡＭＦＣ控制策略，试验表明这种控制策略能满足卧式双缸加载的要求。     

液压AGC系统的智能融合控制策略(英文)

针对液压系统存在的非线性、滞后、强耦合、不确定性及干扰等控制难题,提出了一种基于智能融合的液压AGC系统控制策略。论述了参数的影响因素,讨论了液压系统的控制论特性,研究了系统的控制策略,基于智能融合设计了控制模型与控制算法。在实验室条件下,借助不同控制算法作了仿真对比研究.仿真曲线显示融合控制策略响应速度更快,无超调,控制精度更高。研究结果表明所提出的控制策略是可行与合理的。     

阀控摆动式马达电液伺服加载系统的分析和实验研究

对阀控摆动式马达电液伺服加载系统进行研究,建立了阀控摆动式马达主动式电液伺服加载系统的数学模型,从结构和控制策略上对主要技术问题进行了探讨,并进行了仿真分析和实验,其仿真分析和实验结果基本一致,表明本文建立的模型基本反映了阀控摆动式马达系统的实际特性,所采取的复合控制策略能有效地提高系统的双十指标,适于阀控马达力矩伺服加载系统的实时控制.     

一种球形滚动机器人纵向运动的控制策略研究

针对一种球形滚动机器人纵向运动的位置控制问题,提出一种基于有限时间滑模干扰观测器和双幂次组合函数趋近律的解耦滑模控制策略。所提出的控制策略不仅可以保证球形机器人的滚动性能,并且能够保持解耦滑模控制律的连续性。设计有限时间滑模干扰观测器对复合不确定性进行在线估计,并在此基础上得出机器人系统平衡摆角的估计。基于所得平衡摆角的估计,分别定义系统的各级滑模变量。借助所设计的有限时间滑模干扰观测器,基于第二级滑模变量和双幂次组合函数趋近律构造解耦滑模控制律。从理论上证明了所提出的控制策略能够确保各级滑模变量收敛至0,仿真实验结果验证了所提出的控制策略的控制性能和鲁棒性。     

复杂不确定性过程中基于智能的多模态控制策略

数学模型难以描述复杂不确定性的过程.为了避免复杂不确定性过程控制中用数学范式建模与控制的困境,探索了一种基于无模型的智能控制策略.基于分解协调原理,对过程控制的难点进行了剖析,总结了底层复杂不确定性过程的控制论特征,研究了面向独立子过程的无模型多模态智能控制策略,并构造了一种多模态控制算法.实验仿真的响应曲线表明:基于仿人智能控制的多模态控制策略能获得预期的良好控制品质.研究结果表明:提出的多模态控制策略是合理可行的.     

模糊PI控制在光整机防皱辊控制系统中的应用

光整机的防皱辊控制系统是一个阀控非对称缸的电液伺服位置控制系统.针对其特点,设计了一种基于模糊控制与PI控制相结合的模糊PI控制器.首先,在Matlab中分别应用PI控制和模糊PI控制对系统进行了仿真,并对仿真结果进行了对比分析.最后,在实际的光整机防皱辊控制系统中进行了应用.应用结果表明,模糊PI控制器稳态精度高、动态响应快,能够满足防皱辊控制系统的工作要求.     

基于触觉传感遥控焊接遥示教防碰撞控制策略

在遥控焊接遥示教过程中,为避免遥控焊接从机器人和焊接工件产生强烈碰撞,通过对遥控焊接触觉系统的从机器人与焊接环境接触力分析,在接触力PID控制模型基础上,提出了遥控焊接柔性力接触控制策略.包括遥控焊接接触力分段控制策略、异常情况的接触力稳定性监控决策算法、任务自适应仿人智能算法.结果表明,和常规PID控制器比较,采用接触力柔性接触控制策略,能够明显减小接触力振荡幅值, 缩短接触力稳定时间,提高了遥控焊接遥示教从机器人与焊接工件之间力交互作用下的操作性能.     

重型行走机械闭式液压驱动同步控制

针对高速铁路建设项目中应用的某重型轮胎式行走机械在行走过程中存在前后车不同步的现象,分析了其泵控马达闭式液压驱动系统的特点及不同步的原因,总结了基于速度协同控制方法的不足,提出了基于前后车驱动力相协调的同步控制策略,并给出前后车驱动力之间的对应关系。在实车上对提出的同步控制策略进行了实验验证,结果表明:基于驱动力协调的同步控制方法可有效提升整车驱动性能,解决了前后车之间的不同步问题,为多驱动系统的重型轮胎式行走机械的同步控制提供了新的思路。     

泵阀复合驱动执行器速度/位置控制方法

针对液压升船机、多自由度试验平台、长行程单出杆液压缸控制系统高性能和高效能的要求,结合阀控回路的高性能和泵控回路的高效能特点,采用阀控开式回路和泵控闭式回路并联驱动新回路。该回路兼顾效能和性能,但侧重于保持性能。为提高新回路运行过程中的平稳性及带负载的控制精度等性能,提出带有负载补偿量的速度/位置复合控制策略,确定负载补偿计算模型和速度前馈控制计算模型。仿真结果表明:采用该控制策略,可以实现速度和位置的同时控制,并且在不同负载下可以获得较好的控制性能。     

电动汽车电液复合制动系统设计与仿真

针对新能源电动汽车制动系统耗能高、能量回收率低等问题,设计电液复合制动系统。基于并行控制策略的思想,提出与之匹配的制动系统控制策略。在Carsim中搭建整车模型,在MATLAB/Simulink中搭建制动系统及控制策略模型,进而建立联合仿真模型,并在NEDC循环工况和紧急制动工况下分别进行仿真。仿真结果表明:所设计的电动汽车电液复合制动系统能够良好运行,制动系统控制策略符合要求,且能量回收率高。     

基于CompactRIO的电液比例控制系统研究

针对电液比例控制元件检测试验台的项目要求,结合有关科学研究性实验(控制策略生成与验证),设计一套基于CompactRIO的电液比例控制系统,并以美国NI公司的LabVIEW虚拟仪器软件为开发平台,构建控制回路,设计了PID以及模糊自适应PID控制策略。该系统能就控制策略的生成与验证进行仿真研究,同时具有良好的人机交互界面,方便用户操作。仿真结果显示,利用LabVIEW+NI CompactRIO模式成功实现了电液比例控制系统的控制目的。     

基于模糊自抗扰的镜像加工稳定支撑控制北大核心

针对大型薄壁零件镜像加工过程中的稳定支撑问题,提出了基于模糊自抗扰的力/位混合控制策略。通过支撑-工件系统模态锤击实验,分析了磁流变集成支撑装置线圈中电流变化对系统模态参数的影响。设计了支撑侧基于模糊线性自抗扰控制(FLADRC)的力/位混合柔顺控制策略,通过MATLAB/Simulink仿真实验平台建立了系统控制模型并进行了仿真分析。仿真结果表明,相较于传统PID控制,FLADRC对目标函数跟踪速度快、误差小,鲁棒性与自适应能力强。通过薄壁件镜像铣削实验验证所设计控制策略的有效性。研究结果表明,该控制策略可有效维持工件加工时支撑侧的稳定支撑。