模糊PID在永磁同步电机驱动的无阀液压系统中的应用

针对传统电机作为无阀液压系统动力装置时存在的效能低下、速度调节不稳定和响应速度慢等问题,提出将矢量控制永磁同步电机代替传统电机驱动无阀系统中的泵,并建立无阀液压系统的数学模型。传统PID很难解决该无阀液压系统控制过程中的时变性、非线性等问题,因此设计基于该无阀液压系统的模糊PID位置控制器。采用AMESim和MATLAB软件对无阀系统进行联合仿真,将仿真实验结果与采用传统PID的仿真实验结果进行对比。结果表明:模糊PID控制方法对永磁同步电机驱动的无阀液压系统在响应速度、抗干扰性以及位置跟踪精度方面有着良好的效果。     

分数阶控制器在压力机位置伺服控制系统中的应用研究

针对压力机位置伺服控制系统的大惯量、强非线性等问题,提出一种基于分数阶微积分的分数阶PIλDμ矿控制策略,给出了分数阶控制器的数字实现方式.分数阶控制器的分数阶微积分可以增加传统PID控制器的设计灵活性和系统的稳定性.为验证分数阶控制器的控制效果,在Matlab/Simulink下建立了压力机位置伺服系统模型.仿真结果表明:分数阶控制器的控制效果优于传统的整数阶控制器.     

双缸四柱液压机同步控制系统的研究

针对某双缸四柱液压机位移同步控制的功能要求,设计一种可以实现双缸四柱液压机位移同步控制的液压系统。结合双缸四柱液压机位移同步控制方法与策略,提出采用能满足系统稳定性和鲁棒性要求的分数阶PID控制策略对其进行位移同步控制。运用AMESim和Simulink对双缸同步液压系统进行建模,对比分析了分数阶PID与常规PID对液压缸运动控制的动态效果,得到了该液压系统中液压缸活塞杆位移、速度等曲线。仿真结果表明:分数阶PID控制器具有较强的抗干扰能力和较好的鲁棒性,验证了所设计的双缸四柱液压机位移同步控制的液压系统具有良好的工作性能。     

基于分数阶PID的宏微复合驱动器宏动控制策略

针对宏微复合驱动器控制系统中存在定位误差大和调节时间长的问题,提出了一种基于次最优分数阶PID的控制策略。简述了宏微复合驱动器结构及工作原理,并基于电磁驱动原理建立了宏动部分数学模型;设计了分数阶PID控制器,并采用遗传算法和次最优的方法对控制器进行参数整定;通过数值仿真和实验验证了分数阶PID控制器的有效性。结果显示,采用分数阶PID控制器相较于传统PID控制器在5 mm以及更大定位行程中位移超调量下降超过57%,调节时间减少超过24%,且行程越大驱动器采用分数阶PID控制器控制效果越明显。研究结果表明,分数阶PID控制器在宏微复合驱动器宏动系统中的控制效果明显优于传统PID控制器。     

二次调节节能系统神经网络控制

针对二次调节节能系统的非线性等情况，本文对采用基于CMAC与PID并行的控制方法。仿真结果验证了基于CMAC与PID并行的控制方法能明显改善系统的动态性能和非线性实时控制性能。     

搅拌摩擦焊主轴位置液压伺服控制仿真与分析

搅拌摩擦焊接技术是一种新型固相焊接技术,由于其独特的技术优势正被广泛应用于铝合金等轻质合金板的焊接中。分析了基于液压伺服技术的搅拌摩擦焊接系统,推导出主轴液压伺服系统的数学模型,在MATLAB软件的Simulink模块中搭建控制模型,分别利用模糊PID和普通PID控制理论对控制模型进行仿真。通过分析仿真结果发现:模糊PID和普通PID控制方法虽然都能实现对主轴液压系统的伺服位置和力控制,但模糊PID控制不论是在响应时间、控制精度还是抗干扰能力方面都优于普通PID控制,并且通过实验验证了模糊PID控制的可行性。     

液压系统故障注入仿真研究

控制是故障注入研究的重要部分。将PID控制器引入液压系统控制,利用MATLAB/Simulink仿真软件进行仿真,确立了控制参数,证明了PID控制能有效改善系统的响应性能,然后利用AMESim软件建立了基于PID控制的液压系统仿真模型,通过参数设置实现了液压缸故障注入,得到了需要大量实验得出的结论。     

多模态控制在电液位置伺服系统中的仿真研究

针对漏油、油液污染、死区、滞环等因素导致的液压伺服位置系统的参数时变、非线性等特性,探讨了基于仿人智能的多模态控制策略。分析了液压伺服位置控制存在的问题,讨论了仿人智能控制的本质特征,动态控制特征模型,总结了控制的多模态特性及其相应的控制算法。多模态控制与PID控制的仿真实验对比研究验证了多模态控制具有良好的控制品质。仿真结果表明:与PID控制相比较,采用多模态控制时电液位置伺服系统可获得更好的跟踪性能、动静态特性以及更强的鲁棒性。     

电液伺服系统的分数阶PID控制研究

针对三阶电液伺服系统,提出了一种新的PID控制器,把传统的PID控制器的阶次推广到分数领域,它不仅适用于分数阶系统,也适用于整数阶系统,并能取得一些优于整数阶PID控制器的效果.用滤波方法进行分数阶的微积分运算,直接求出传递函数,用Matlab/Simulink构造了PID模型,可直接在其它仿真系统中调用.仿真结果证明了该方法的正确性.     

液压多指手关节位置控制系统研究

液压多指手是一种以液压作为驱动方式的多指手,位置控制对于液压多指手跟踪规划轨迹、实现准确抓取具有重要影响。为了实现液压多指手对于位置的精确定位,针对液压多指手的工作特点以及实际液压系统的复杂性,从关节控制入手,分析了关节位置控制系统工作原理,建立了该位置控制系统的数学模型,引入了模糊PID控制策略,对基于模糊PID位置控制系统进行了详细设计,并利用MATLAB对其进行了仿真。通过MATLAB仿真研究,表明基于模糊PID的液压多指手关节位置控制系统的动态响应性能和稳态精度很好,能够满足液压多指手关节的工作要求。