采用神经网络模糊滑模控制的液压驱动活塞位置控制研究

针对液压驱动活塞运动轨迹和压力精度跟踪误差较大问题,设计了神经网络模糊滑模控制,并对控制精度进行仿真验证。创建了液压缸驱动平面简图,推导出液压缸腔室内部参数变化方程式。分析了液压缸驱动压力和位置的变化,采用线性模型建立输入和输出变换方程式。引用滑模控制方法,采用神经网络算法对滑模控制进行逼近,通过模糊切换规则对滑模控制进行自适应调整。采用MATLAB对液压缸活塞轨迹和腔室压力跟踪进行仿真验证,并且与滑模控制输出效果进行比较和分析。结果表明:采用滑模控制方法,液压缸活塞运动轨迹和腔室压力跟踪误差较大;而采用神经网络模糊滑模控制方法,液压缸活塞运动轨迹和腔室压力跟踪误差较小。采用神经网络模糊滑模控制方法,液压缸控制系统自适应调节能力较强,从而提高了活塞运动轨迹和腔室压力跟踪精度。     

高速电磁开关阀控制轴向柱塞泵的仿真研究

以高速电磁开关阀为控制元件,对轴向柱塞泵的数字控制进行研究。在实现轴向柱塞泵斜盘角位移控制的基础上,提出以轴向柱塞泵斜盘角位移控制为内环控制,流量、压力或者功率控制为外环控制的双闭环控制策略;在控制方法上,内环采用积分分离PID控制,外环采用两级模糊增量控制的控制方案。采用AMESim与MATLAB/Simulink的联合仿真,验证了所提出的控制策略和采用的控制方法的有效性,实现了轴向柱塞变量泵流量、压力和功率控制的快速性和稳定性。     

履带式移动机器人统一动力学建模及控制

通常人们采用分别对车体和机械手进行建模、控制的方法对机器人进行控制,文章突破了这种模式,以履带式移动机器人为研究对象,首先采用拉格朗日方法对移动机器人整体进行动力学建模,然后加入滑模控制方法并使用MATLAB进行仿真,仿真结果有效的验证了其建模的准确性和控制的稳定性。     

定限值控制问题与控制策略

根据合成氨实际生产对转化温度的要求 ,提出了定限值控制问题。初步讨论了采用神经网络控制器 ,来实现定值控制向定限值控制逼近的方法。为提高系统响应的快速性 ,在神经网络内部采用反偏差阈值函数 ,在神经网络外部采用双模式神经网络控制结构     

基于小波神经网络PID控制的主动夹具铣削颤振研究

为了抑制铣削过程中产生的颤振,提高铣削加工过程中零部件表面质量。设计了小波神经网络PID控制方法,并对控制效果进行仿真。采用时域数值法对动态铣削过程中离散时间进行求解,利用小波神经网络PID控制方法对铣削过程进行控制。通过仿真和实验对铣削金属表面粗糙度进行测量,并且与增量式PID控制系统进行比较和分析。结果显示,采用增量式PID控制方法,铣削力和铣削深度实际值与理论值存在较大误差;采用小波神经网络PID控制方法,铣削力和铣削深度实际值与理论值存在较小误差。采用小波神经网络PID控制方法,可以提高铣削参数控制精度,减少铣削过程中对颤振的影响,提高铣削零部件表面质量。     

铝合金减速器箱盖低压铸造压力控制系统设计研究

采用模糊PID控制低压铸造液面压力各个阶段,实现理论输入与实际输出误差值最小化。分析了低压铸造各个阶段的压力变化曲线,设计了低压铸造液面压力控制的整体方案,给出了低压铸造压力控制的流程图。采用模糊PID控制系统,设计了低压铸造控制系统的硬件和软件。对模糊PID控制压力各个阶段跟踪效果进行仿真,并且与PD控制跟踪效果进行比较。结果表明,采用模糊PID控制压力理论输入与实际输出值误差较小,低压铸造的各个阶段压力波动幅度较低,采用PD控制压力理论输入与实际输出值误差较大,低压铸造的各个阶段压力波动幅度较大。采用PID控制铝合金减速器箱盖低压铸造输出压力,能够降低输出压力跟踪误差。     

基于改进遗传算法优化的双步进电机伺服阀控制研究

针对当前电液伺服阀控制系统响应速度慢、输出误差较大的问题,采用改进遗传算法优化控制系统,并对控制效果进行仿真验证。设计了新型电液伺服阀结构,建立了电液伺服系统动力学模型,推导了液压缸流量运动方程式。采用改进遗传算法优化RBF神经网络结构,通过MATLAB软件对双步进电机伺服阀改进的控制系统进行仿真验证,并且与传统PID控制效果进行对比。结果显示:在无干扰环境中,采用传统PID控制和改进RBF神经网络控制方法都能较好地提高活塞杆运动位移输出精度;在有干扰环境中,采用传统PID控制方法,活塞杆运动位移输出的误差较大,而采用改进RBF神经网络控制方法,活塞杆运动位移输出的误差较小。采用改进RBF神经网络控制方法,能够抑制外界的干扰,从而提高双步电机伺服阀控制系统的响应速度和输出精度。     

单杆液压执行器双侧触觉遥控操作的李雅普诺夫稳定控制器研究

液压执行器运动轨迹容易受到多种环境因素干扰,导致实际运动轨迹偏离理论运动轨迹,造成定位精度下降。对此,建立了单杆液压执行器模型简图,采用李雅普诺夫稳定控制器控制液压执行器的运动轨迹。分析了双侧遥控操作系统的动态模型,推导了液压执行器流量非线性控制方程式,设计了单杆液压致动器双侧控制的李雅普诺夫稳定控制方案,采用数学方法对控制器的稳定性进行了证明。结合具体实例,对单杆液压执行器的运动轨迹跟踪误差进行仿真,并与传统PID控制器的跟踪误差形成对比。对误差的仿真结果表明:在受到外界波形干扰时,采用李雅普诺夫稳定控制器控制液压执行器运动轨迹,产生误差较小。液压执行器采用李雅普诺夫稳定控制器,能够提高系统运动的稳定性,降低运动轨迹产生的误差。     

高速CO2焊电流波形控制系统

针对高速CO2焊焊缝成形差、飞溅大的问题,提出了一种新型的焊接电流波形控制方法,在短路阶段控制短路电流和电流上升率,在燃弧阶段采用大恒流 小恒流的两段恒流法来控制燃弧能量.根据该控制原理,设计了基于单片机控制的高速焊系统和控制软件.探讨了波控参数对焊缝成形的影响,并通过大量试验对波控参数进行优化.试验结果表明,该系统采用两段恒流控制法对电流波形实时控制,可精确控制燃弧能量,有效地改善焊接工艺性能,满足了高速CO2焊的控制要求.     

75MN"短行程"铝挤压机上料部分的自动化控制

上料方式是"短行程"挤压机的关键技术.75MN"短行程"单动卧式铝挤压机采用前上料结构,针对前上料机械结构的特点及工艺要求,自主开发设计了电气控制系统.详细介绍了控制系统的硬件配置和软件设计.系统采用上位工业控制计算机和工业可编程序控制器两级控制,程序设计采用模块化、功能化结构.通过对机构的位置控制、压力闭环控制、速度控制等,实现了上料部分的自动化控制,为以后的设计工作提供了一个参考方案.     

自动化钻杆输送设备液压系统设计

煤矿井下钻孔施工时,作业人员频繁地装卸钻杆不仅劳动强度高,同时存在一定的安全隐患。为解决该问题,根据该自动化钻杆输送设备的机械结构和要求功能,设计出一套配套该设备的具有防爆功能的高精度电液比例控制液压系统。依据设备中各液压执行元件的负载、速度和动作要求,依次计算其压力和流量,从而确定液压系统的功率、各控制元件和液压原理。为了验证所设计液压系统是否符合工作要求,根据原理图制作了自动化钻杆输送设备的液压系统样机。实验结果表明：该样机能够将钻杆从输送设备的料仓移动到钻机的料框中,满足钻杆输送设备的工作要求。     

土压平衡顶管机液压主顶系统设计

针对土压平衡顶管机基本动作需求设计了液压主顶系统,对液压主顶系统的工况进行分析,得出液压主顶系统的总顶力以及油缸最大顶力。根据油缸最大顶力进一步计算了液压主顶系统的主要参数,并通过方案对比对液压主顶系统的同步回路、方向控制回路和供油方式进行设计。对液压主顶系统的压力损失和工作温度进行验算,结果表明:该液压主顶系统的压力损失和工作温度在适宜范围内,系统可正常工作。     

流体特性对周期管路弯曲振动带隙的影响

基于声子晶体理论,将液压管路设计成由钢管和挠性软管组成的周期结构,利用其带隙特性实现液压系统的振动控制。分别采用传递矩阵法和有限元法对周期管路的能带结构和振动传递特性进行了计算,同时深入研究了压力和黏度对周期管路带隙特性的影响。结果表明,周期管路在1 000 Hz以下的低频范围内具有良好的减振性能,能够有效的抑制液压管路中弯曲振动的传播;流体压力导致周期管路弯曲振动带隙升高,而流体黏度则其没有任何影响。文中的研究为液压管路的振动控制提供了一条新的技术途径。     

大型推弯式弯管机超低恒速液压控制系统研究

为了获得高质量的大直径薄壁弯头,通过中频感应加热液压推弯式弯管机对管材实现弯制,而超低恒速控制是大型推弯式弯管机保障弯头质量的关键技术问题之一。从实际工况出发,在分析油缸爬行问题的基础上,通过数字液压技术的阀控实现系统的超低恒速,避免弯制过程的低速爬行现象。结果表明:系统保证了油缸的低速稳定性,避免了弯制过程出现颤动及弯弧起皱现象,并易于为工程实际所用。     

基于PLC的管道清洗系统设计

针对管道清洗的特点,设计一种基于PLC的管道清洗系统,并介绍该系统的工作原理、特点。该系统通过PLC控制其气动回路和液压回路,实现了清洗动作的自动化。该系统操作简单,结构灵巧,精度高,提高了管道清洗的效率,解决了清洗长管道的问题。     

顺水三通管注射模液压抽芯机构的设计

对塑料三通管进行了工艺分析,并设计了注塑成形模具。在模具中巧妙设计了浮动式液压二次抽芯机构,解决了塑料顺水三通管小管径连接处弧形孔的成型,同时还设计了液压系统来控制三个油缸的开合动作顺序,避免了从三个方向抽芯脱模时型芯之间的动作干涉问题。实际生产证明,该模具设计合理、动作可靠。     

基于响应面法的长管道水下液压系统优化设计

针对海上钻井平台上带长管道的水下液压系统进行研究,建立该系统的简化数学模型,对系统的时域响应进行分析。应用AMESim仿真软件对该系统进行建模并分析其动态特性,得出不同管长、管径、油液黏度以及弹性模量条件下的系统响应曲线;分析蓄能器的位置对系统动态特性的影响。利用基于响应面法的Box-Behnken试验设计方法分析各因素对系统动态响应时间的影响程度,得出各因素与响应时间的数学模型。对系统进行参数优化设计,得到最佳的管长、管径、油液黏度、弹性模量及蓄能器位置的优化设计方案。优化结果与原设计对比后发现,优化设计的响应时间仅为原模型动态响应时间的34.9%,极大提高了系统的响应时间,为水下液压系统带长管道系统设计提供了参考。     

新型浮动式管拧机液压夹紧装置的设计

就传统的管拧机夹紧装置所存在的缺点和不足进行了分析，增添了径向和横向的浮动机构、液压阻尼器及液压系统电液比例控制三部分，提出了一种新型的抱钳夹紧装置。     

焊管用机械式扩径机润滑系统的技术改进

介绍了对巨龙钢管有限公司进口的焊管用机械式扩径机润滑系统滤油器、气控换向阀和液压泵的技术改进情况。通过改进,不仅提高了润滑系统的过滤精度,降低了设备故障率,延长了系统液压元件的使用寿命,保证了设备的正常运转,且因对润滑系统易损元件实行国产化而明显降低了生产成本。     

变形液压导管受力分析

以椭圆截面液压导管为例，分析了在管内压力作用下变形液压导管管壁的受力情况，依据截面转角方程，推导得到了变形导管管壁附加弯矩计算公式，并分析了附加弯矩引起的管壁弯曲应力及其对导管疲劳破坏的影响。