凿岩台车多关节机械臂的PID位置控制研究

液压凿岩台车在现代隧道掘进施工中发挥了重要作用,现有液压凿岩台车在进行寻找孔位时,需要对6个液压缸和2个液压马达分别进行控制。主要研究了电液比例阀控制液压缸的位置控制系统,以电液比例阀对支臂缸的位置控制为例,其余各个关节控制系统可以以此类推,不进行详细叙述。电液比例阀控制液压缸位置控制系统实际上是一个对液压缸的位移量在钻孔作业中进行实时校正的系统,并对液压缸的期望位移和实际位移产生的偏差进行控制,并在控制环节中添加一个控制器。设计了模糊控制系统的构成,并对模糊PID参数整定的方法与过程进行了论述,然后通过MATLAB的Fuzzy工具箱和SIMULINK模块对电液比例阀控制液压缸的模糊控制器进行设计与仿真。仿真结果显示,在此阀控液压缸控制系统中,模糊PID控制器的抗干扰能力很强,响应速度快,性能也十分稳定。     

采用电磁换向阀实现的电液位置控制系统研究

针对阀控缸液压系统输出位移的有极调节,提出一种基于电磁换向阀的两级并联电液位置控制系统.它由两个并联的电磁换向阀组成,其中一个电磁换向阀的A、B油口带节流阻尼.分析了该液压系统的工作原理和控制方式,并建立了液压系统数学模型.对该电液位置控制系统的输出位移控制效果和影响因素进行仿真分析,结果表明该电液位置控制系统和基于电磁比例阀的常规电液位置控制系统在阶跃信号下的输出位移基本一致,仅在稳态值附近有微幅波动.选择直径较小的阻尼孔和频率较高的电磁换向阀利于减小系统输出位移的稳态误差.通过实验对仿真结果进行了验证,结果表明,该电液位置控制系统能精确控制液压缸输出位移,满足负载位移的有级调节.     

基于电液比例阀减振器半主动悬架系统的研究

为提高汽车的平顺性和操纵稳定性,设计了以电液比例阀半主动减振器为控制对象,采用自适应神经网络控制方法的半主动悬架系统。在对电液比例阀减振器阻尼力变化规律进行分析的基础上,建立了基于电液比例阀减振器的半主动悬架模型,采用神经网络自适应控制方法对模型进行了研究。路面输入采用积分白噪声模拟B级路面谱,以簧载质量垂向加速度、悬架动行程以及轮胎动载荷作为评价指标。利用Matlab/Simulink工具箱进行仿真,结果表明,设计的半主动悬架与被动悬架相比,其平顺性与稳定性均得到了良好的改善。     

管片拼装机提升缸模糊PID同步控制

针对提升装置同步误差影响盾构管片拼装工作效率与质量的问题,提出双比例阀提升液压缸同步控制方法.建立双比例阀同步提升系统的数学模型,对双比例阀PID控制与模糊PID控制的同步控制性能进行仿真对比分析.在盾构电液控制系统综合实验台上进行单比例阀同步提升实验、双比例阀普通PID同步提升实验与双比例阀模糊PID同步提升实验,结果表明,单比例阀普通PID同步误差在-0.002～+0.020 m,双比例阀普通PID同步误差在-0.010～0.006 m,双比例阀模糊PID同步误差在-0.004～0.005 m,双比例阀模糊PID的控制可显著提高盾构管片拼装机提升液压缸同步控制精度.     

基于电液行星锥齿马达的变桨距控制

针对风电机组变桨距控制的特点,提出一种基于电液行星锥齿马达的变桨距控制方式,采用液压马达驱动与锥齿直接减速方式变桨距控制.设计电液行星锥齿马达变桨距机构及其电液控制系统,提出基于电动机-变量泵-比例阀的协同变桨距控制方案,构建系统等效控制模型.同时,针对变桨距的大惯性、非线性、强干扰等特征,设计新型的桨距角控制器和变桨距控制器,构建系统仿真模型,进行对比仿真研究.结果表明该变桨距控制方式的可行性和有效性.     

电液比例阀计算机自动检测的试验研究

阐述了电液比例阀计算机自动检测原理和系统组成，在该系统上进行了电液比例阀的自动检测试验，试验结果表明，该系统测试时操作简单、方便、效率高、使得工况的转换、数据采集与处理、曲线生成和报表等实现了计算机自动化。     

水压试验机控制系统的算法研究和实现

对石油钢管高压试水过程中水压与油压的平衡跟踪控制问题,本文在钢管水压试验机计算机控制系统中,采用变结构PID算法和非线性控制实用控制算法对其跟踪控制,实现水压机安全可靠工作.该控制系统具有PLC电气控制和电液比例阀的液压控制,水压试验机实现在线测控,设置参数,数据库及管理打印功能.     

基于模糊神经网络的电液比例系统同步控制方法

以某厂钢坯翻转系统为例,建立电液比例阀动态方程及其控制框图,提出基于模糊神经网络的电液比例系统同步控制策略,构建基于模糊神经网络的同步控制器,详细叙述了模糊神经网络的基本结构和运算法则。结果表明,该控制方法具有控制精度高、动态跟踪性能好以及鲁棒性强等特点,能很好地满足实际工作要求。     

电液比例PWM控制方法

讨论了电液比例控制的PWM控制原理及控制方法。推导了比例阀电流的数学模型。分析了PWM控制中占空比D与平均电流I、波动电流dI之间的关系和斩波稳流控制的原理。给出了具体应用电路。研究结果为电液比例控制系统设计提供了依据。     

基于大型车载雷达平台的调平控制系统

针对大型车载雷达快速建立精准水平基准难的问题,文章提出一种电液伺服调平控制系统。该系统采用六点支撑调平方案:其撑腿采用机械式落地和行程检测的方法;其调平策略采用以双轴水平传感器为测量依据的角度误差控制法,通过控制比例阀开口阀值实现快速精准调平。该调平控制系统有效避免了虚腿和干涉耦合,已成功应用于某大型地面雷达,其性能良好,可靠性高。     

装载机工作装置数字电液比例控制系统仿真

采用了数字高速开关阀为先导阀构成数字电液比例多路换向阀,实现对装载机工作装置的数字化电液比例控制.提出了数字电液比例系统的数学模型及控制规律,然后用M atlab仿真软件中的S imu link对高速开关阀进行动态特性仿真,证明通过改变它的占空比可以控制多路阀的流量,从而达到控制工作部件的运动速度.     

电液比例节流调速系统的研究

电液比例速度调节技术是速度控制的有效方式。本文对由电液比例2通调速阀,电液比例3通调速阀,电液比例溢流阀组成的电液比例节流调速系统进行了理论分析及实验研究,并且分析了系统的调速稳定性与效率特性。这些系统在注塑机上进行了考核。     

Modeling and parameter estimation for hydraulic system of excavator＇s arm

A retrofitted electro-hydraulic proportional system for hydraulic excavator was introduced firstly. According to the principle and characteristic of load independent flow distribution（LUDV） system,taking boom hydraulic system as an example and ignoring the leakage of hydraulic cylinder and the mass of oil in it,a force equilibrium equation and a continuous equation of hydraulic cylinder were set up. Based on the flow equation of electro-hydraulic proportional valve,the pressure passing through the valve and the difference of pressure were tested and analyzed. The results show that the difference of pressure does not change with load,and it approximates to 2.0 MPa. And then,assume the flow across the valve is directly proportional to spool displacement and is not influenced by load,a simplified model of electro-hydraulic system was put forward. At the same time,by analyzing the structure and load-bearing of boom instrument,and combining moment equivalent equation of manipulator with rotating law,the estimation methods and equations for such parameters as equivalent mass and bearing force of hydraulic cylinder were set up. Finally,the step response of flow of boom cylinder was tested when the electro-hydraulic proportional valve was controlled by the step current. Based on the experiment curve,the flow gain coefficient of valve is identified as 2.825×10^-4 m^3/（s·A） and the model is verified.     

钢管捆自动成形系统电液比例控制研究

为了满足钢管生产过程中对钢管捆成形和包装的需要，对钢管捆自动成形电液比例系统进行了模糊比例-积分-微分(PID)控制研究.基于该系统的组成和工作原理，分析了双缸管排水平定位和竖直定位堆放控制问题，给出了管排竖直定位堆放误差的补偿算法.采用专家智能控制与模糊PID控制技术相结合，得到了具有二级结构的模糊PID控制策略，并对实际系统设计了相应的模糊PID控制器.系统控制结果表明，模糊PID控制器能修正各控制参数，提高了系统控制的自适应性和鲁棒性.与常规的PID控制器相比较，该控制器具有更好的系统运行性能.     

对称阀控非对称液压缸的电液比例位置控制系统建模与分析

介绍了电液比例位置控制系统，建立了对称阀控制非对称液压缸位置控制系统的数学模型，用Matlab对系统进行了仿真实验，并且分析了对称阀控非对称液压缸的电液比例位置控制系统的静态特性和动态特性，在此基础上进行了实验研究，实验结果与仿真结果基本一致，证明本研究所建立的数学模型基本正确．     

先导式电液配流系统的动态特性

为了实现往复式压缩机排气量的无级调节,满足气量调节对配流过程响应快速性和平稳性的要求,提出一种基于双阀结构的先导式电液配流系统.建立压缩机吸气和回流过程中的配流气阀动力学模型,通过联合仿真研究主要设计参数对电液配流系统动态特性的影响.研究结果表明：电液执行机构的压力飞升和卸压速率是影响气阀动作快慢的关键因素;所设计的配流系统中气阀开启和关闭滞后时间均小于10 ms,气阀响应速度显著提高;供油压力10 MPa、阀片行程2 mm条件下阀片与阀座和行程限制器的撞击速度分别为0.214和1.35 m/s,充分满足可靠性许用要求;气阀动作试验曲线与仿真结果拟合程度高,所述联合仿真模型可以作为电液配流系统性能分析的研究平台.     

电液比例放大器的实验教学

在电液比例放大器的实验教学中,利用SIEMENS$7-200系列PLC扩展外围模块作为硬件,并对其编程,设计控制比例放大器的设定值发生器,用于产生比例放大器的输入设定电压信号;利用Protel99seEDA软件绘制比例放大器原理图,对PCB进行设计和加工,制作比例放大器;设计用于测试比例放大器控制性能的电液比例系统,利用FESTO试验台采集实验数据对所设计的比例放大器的综合性能进行测试。强调实际动手参与,使学生通过课程学习掌握了电液比例放大器的相关知识和实际设计过程。     

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．