基于永磁交流伺服同步驱动的拉床控制系统

目前国内的拉床多采用液压驱动,针对其存在加工质量(精度和光洁度)不佳、能源浪费和环境污染等的问题,在技术成熟和性能优越的永磁交流伺服系统的基础上,设计了一款基于永磁交流伺服系统同步驱动的拉床系统。首先给出了电伺服同步驱动的立式内拉床的机构图,并对该机构图的性能特点进行了分析。重点阐述了主溜板伺服同步驱动系统、调刀伺服驱动系统和拉床控制系统软件设计方案,并采用共享指令的同步控制策略来确保拉床同步性能。最后,以立式内拉床为对象,在20 t的负载力下进行了试验测试。测试结果表明,设计的基于永磁交流伺服同步驱动的拉床控制系统具有成本低、可行性好、同步性能测试稳定、加工精度高等优点,对国内拉床的发展具有一定的指导意义。     

双马达回转同步驱动系统建模与控制研究

针对双液压马达回转高性能同步驱动问题,引入无阻尼行星系齿轮传动弹性动力学理论,基于双液压马达回转运动特性建立了系统非线性动力学模型;针对回转系统跟踪性能和同步性能要求,引入迭代学习控制算法(ILC),提出了结合离散化PID控制器结构的IL-PID同步控制策略。该控制策略基于“等同式”同步控制原理,在各单通道内部采用独立的离散化PID控制实现系统跟踪性能,在多通道间采用基于闭环D型学习律的IL控制实现系统同步性能。在五自由度液压伺服机械手上的实际应用结果表明,该控制策略相比于传统的PID控制具有较好的跟踪性能和同步驱动性能。     

基于扰动补偿算法的拉床主溜板双伺服同步驱动控制策略

阐述电伺服拉床的机电一体化系统结构,介绍拉床工作台的双伺服同步驱动系统及双滚珠丝杠机械传动机构。为提高拉削过程负载断续变化时主溜板同步运行的精度,从提高单轴伺服系统本身抑制负载扰动性能的角度出发,设计基于扰动辨识和补偿机理的自校正算法,重点分析其原理。基于该自校正算法设计并实现了双轴同步驱动的控制策略,该控制策略具有简单可靠易实现的特点。以一台20 t的伺服拉床为研究对象,分别在两主溜板耦合和不耦合且受力不平衡的情况下对控制策略的同步性能进行了多种吨位的加工测试,试验结果显示该扰动补偿算法是有效的,基于该扰动算法的同步控制策略具有很好的同步精度,这给双滚珠丝杠伺服同步控制系统的应用提供了很好的理论参考和试验数据。     

四缸驱动起模机非线性PID同步控制研究

针对翻转起模机中四缸同步驱动起模过程存在的同步性能较差的问题,设计了四缸伺服同步驱动系统,建立了起模过程的非线性动力学模型。根据起模过程中的跟踪性能和同步性能指标要求,结合输出变量的二阶泰勒矢量展开、最优控制原理和非线性扰动观测器设计理论,提出了一种类似经典PID控制器结构的非线性PID同步控制策略。仿真和实际应用结果表明,该控制策略比常规PID同步控制策略具有更好的跟踪性能和同步驱动性能。     

拉床主溜板双轴同步驱动仿真系统开发及应用

为给高精度伺服拉床同步驱动系统控制策略的研究提供分析手段,基于Matlab仿真软件建立了拉床主溜板双丝杠双伺服电机同步驱动系统的机电一体化仿真系统模型,模型由双轴同步控制器、永磁交流伺服系统、机械执行机构3部分组成。双轴同步控制器同时引入并联、串联和交叉反馈三种运行模式;永磁交流伺服系统设计了两个永磁交流伺服驱动器和两个永磁交流伺服电机的组合方式,其中两个永磁交流伺服驱动器均采用位置/速度/电流的三环构架进行设计;机械执行机构采用双丝杠主溜板耦合传动机构。基于该模型进行了同步驱动的性能分析,分析结果表明,在两边受力不平衡的情况下,采用并联/串联控制运行模式的同步驱动系统的同步性较差,不适用于同步精度要求较高的场合;采用交叉反馈控制运行模式的同步驱动系统的同步性较好,较适用于加工精度较高的大吨位高效率拉床。     

有效容错控制及其在电液伺服同步系统中的应用

针对电液伺服系统的同步控制问题,提出了一种基于系统运行状态诊断、交叉耦合PID控制和定量反馈鲁棒控制理论的有效容错控制策略。该控制策略首先实时监测双缸驱动过程中的同步误差,然后根据需要切换适用于"正常"系统的交叉耦合PID控制策略和适用于"异常"系统的鲁棒控制策略,从而使系统达到动态特性和鲁棒性能要求。双缸同步驱动行车的实际应用表明,该控制策略具有较好的同步控制性能,可以较好地解决电液伺服系统同步控制问题。     

巷道超前支护装备双缸同步推移控制方法

考虑到综合掘进巷道液压迈步式超前支架的前进推移液压缸存在同步性能较低的问题,对双缸的电液伺服同步系统进行了设计,并提出了等状态交叉耦合模糊双缸同步控制方法。等状态交叉耦合模糊双缸同步控制方法是将模糊控制策略与交叉耦合控制进行结合的非线性同步控制策略,它避免了主从交叉耦合控制方法存在的因为上一个系统的信号波动对下一个系统产生影响,而下一个系统的信号波动不会反馈到上一个系统中而带来的系统较大的误差。最后通过实验分析研究了两种同步控制方法的性能,结果表明,等状态交叉耦合模糊双缸同步控制方法具有更好的同步控制性能。     

基于AMEsim/Simulink的电液伺服比例控制的同步回路建模与仿真研究

以电液伺服比例阀控非对称液压缸同步系统为研究对象,通过详细分析,建立了同步系统的数学模型,采用Matlab的Simulink模块对系统的动态特性进行仿真分析,并利用AMESim和Simulink软件对双缸同步液压系统进行了基于PID控制的联合仿真,仿真结果表明,将电液伺服比例阀应用于同步控制,系统响应快,控制精度高,经济性好,可应用于工程实际。     

基于S7-300的排管机械手双缸同步控制系统设计

利用CAD软件建立了机械手主臂的三维模型,通过对机械手主臂进行仿真分析得到其运动轨迹,为机械手主臂液压驱动系统的同步控制策略提供理论数据支撑。通过S7-300PLC内置的PID算法实现了双缸的同步控制。实际应用表明,该方法缩短了产品设计开发周期,提高了机械手的跟踪精度。     

液压系统多缸同步控制技术研究

针对液压多缸同步控制技术进行研究,建立了液压多缸同步系统的控制模型。使用等状态交叉耦合控制策略对液压多缸同步系统进行控制;使用模糊PID算法代替常规PID算法作为液压多缸同步控制系统的核心算法。仿真研究的结果表明,使用模糊PID算法相比常规PID算法,能够有效提高液压多缸同步控制系统的跟踪性能和同步控制性能。     

双马达同步驱动位置伺服系统建模与仿真优化

双马达同步驱动系统有质量轻,结构和负载对称等优点,在工程中得到较多运用。良好的同步控制方法是实现其功能及提高其性能的重要因素。建立双液压马达同步驱动系统数学模型,采用同步闭环控制,在位置反馈回路中设置PID调节器,基于NLPQL算法对PID参数进行整定优化,提高位置伺服精度。并利用双马达角位移差值均衡补偿等同方式对系统进行反馈校正,提高系统同步性能。     

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电液伺服同步数控折弯机系列 MM-01 MB8系列设备采用电液伺服阀双缸同步控制,液压凸形自动补偿系统,集成控制式液压系统。其后挡料机构可控制多个     

双缸同步运动控制算法研究

阐述了双缸同步运动的控制算法,说明了双缸同步控制系统的基本工作原理,设计了双缸同步运动液压控制系统,对同步控制回路及手动应急回路做了说明。对双缸同步运动控制系统进行了动态仿真,分析了影响系统同步性能的因素。     

双液压缸同步精确控制技术研究

针对液压同步控制普通存在的问题,对双缸液压驱动提升系统展开研究,在交叉耦合控制方法的基础上提出一种单神经元PID控制策略,克服了传统PID控制策略不能在线整定的缺点;同时通过有监督Delta学习规则对神经元连接权系数进行调整,提高了同步控制精度。仿真及实验结果表明,所采用的方法能有效地提高双液压同步控制精度,可将误差控制在允许范围内。     

基于模糊理论的双缸液压系统同步控制研究

针对双缸液压系统中液压缸的同步运动控制问题,基于模糊控制理论建立了对称双缸液压系统的模糊前馈控制器,从液压缸运动和同步控制角度展开了控制设计研究,并开展实例模拟研究。结果表明在模糊控制作用下液压缸活塞运动的位移具有很好平滑性,两个液压缸之间的运动同步误差控制在15 mm以内,验证基于模糊理论的双缸液压系统同步控制设计的可行性。     

1000 t惯性摩擦焊液压多缸同步控制策略研究

针对大吨位惯性摩擦焊机多缸液压顶锻系统强干扰、强非线性的特点,面向多缸系统同步性能的高精度、强抗干扰的要求,基于自行设计的一套具有位置反馈的三缸液压顶锻系统,建立了阀控缸系统以及位置反馈同步系统的动态响应数学模型,并且提出了以伺服阀控液压系统为基础,在偏差耦合控制方式下采用模糊PID对控制参数进行优化的多缸同步控制策略。在MATLAB Simulink中对该控制算法进行仿真研究,并与传统PID控制算法进行对比。结果表明,所设计的控制策略实现了千吨级负载下多缸系统同步误差小于0.05 mm的稳定输出,具有较好的鲁棒性和较高的同步控制精度,为国产大吨位惯性摩擦焊机液压伺服系统提供设计参考。     

基于广义预测相邻耦合理论的多点顶推系统同步控制策略

针对多点顶推系统的同步控制问题,提出了一种广义预测相邻耦合同步控制策略。根据多变量广义预测理论,建立了多缸电液伺服系统的CARIMA模型。结合相邻耦合控制理论,构造了同步误差观测器,预测了同步误差。对广义预测控制算法进行了改进,在性能指标中嵌入跟踪误差与同步误差及其差分量,确保同步误差与跟踪误差在全局范围内并渐进收敛于零。实验表明该策略较之主从式PID控制策略,具有更好的跟踪性能和同步性能。     

采用单神经元PID与偏差耦合的多电动机同步矢量控制

针对交流感应电动机的同步驱动,以四台三相感应电动机为控制对象,提出了基于单神经元PID与偏差耦合相结合的感应电动机同步控制策略;通过仿真研究了感应电动机系统在不同负载下的转速、系统的抗干扰性。仿真结果证明该控制系统在动态性能、稳态性能和跟踪性能方面均优于普通(传统)的PID控制器。     

大型起竖设备双缸同步问题研究

文中对某大型起竖设备的起竖过程进行了分析和仿真,对双缸起竖液压回路进行了改进,提出了一种PID控制器,实现了双缸起竖的同步控制.该方法改善了系统的同步特性,具有较高的精确性和稳定性.     

大型起竖设备的PID同步控制研究

对某大型双缸起竖设备的工作特点和过程进行了分析和仿真,提取了进行同步控制的特征参量,并且在此基础上给出了液压回路的改进措施,提出了一种PID控制器的设计及其参数调整方法.实验结果证明,该方法可实现此大型双缸起竖设备的同步控制,改善了系统的同步特性,且具有较高的精确性和稳定性.