液压伺服系统的非线性控制

本文分析了影响液压伺服系统性能的非线性因素和用线性系统理论控制液压伺服系统所存在的问题，提出了液压伺服系统的非线性控制方法。     

非线性模型在液压伺服系统典型故障诊断中的应用

根据故障诊断系统的特点,采用非线性理论对液压伺服系统进行了故障诊断研究.建立了液压伺服系统的非线性数学模型,仿真计算了液压缸连杆速度曲线、压力曲线和阀芯位移曲线,并成功诊断了液压伺服系统的失压故障和混入气、水后所产生的故障.     

基于李雅普诺夫理论的电液伺服系统非线性位置控制研究

电液伺服系统存在高度非线性及参数时变等问题,同时由于其多学科性质导致精确模型的建立比较困难。针对电液伺服系统非线性位置控制问题,采用基于非线性系统的李雅普诺夫理论的控制器实现电液伺服系统的有效控制,并对控制效果进行仿真验证。构造了伺服阀以及液压执行器的动力学方程,建立电液伺服系统简化数学模型。基于非线性系统的李雅普诺夫理论,利用积分反演法设计了电液伺服系统控制器。采用MATLAB软件对电液伺服系统进行仿真,并与传统PID控制器的计算结果进行对比和分析。仿真结果显示:采用所设计的控制器,电液伺服系统对阶跃和正弦信号的跟踪性能较优,所需控制电压减少50%左右,跟踪误差也大大减少。     

液压位置伺服系统的自抗扰控制

由于闪光对焊过程中液压伺服系统存在非线性、参数时变性和强干扰性等特点,传统PID控制在控制精度上难以满足要求。依据液压伺服系统的主要影响因素和工艺要求,设计了三阶非线性自抗扰控制器。建立了液压伺服系统的数学模型,利用AMESim和Matlab软件对液压系统进行联合仿真,并将仿真结果与采用PID控制器的仿真结果进行对比。结果表明:该控制器优于传统的PID控制器,满足了液压位置伺服系统的控制要求,具有很强鲁棒性和抗干扰能力。     

基于改进差分进化算法的液压自抗扰控制器设计

液压伺服系统由于控制精度高、功率密度大受到广泛应用,但其自身在运行中存在较大的扰动和非线性,使其精确位置控制存在一定的难度。自抗扰控制器（ADRC）是一种新型的控制器,它对于强不确定性和非线性有较好的控制能力,但它是一个多参数非线性控制器,其优化设计的难度远远高于PID等传统控制器。提出一种改进差分进化算法,使用了一种新型的目标函数,并将其应用在液压伺服系统的自适应自抗扰控制器设计中。仿真实验结果证明：改进差分进化算法相比较于其他方法具有更强的全局搜索能力,设计的自抗扰控制器能更好地适应液压伺服控制的需要。     

基于精确线性化的液压伺服系统滑模控制

本文基于非线性系统的微分几何理论和滑模控制方法提出了液压伺服系统的精确线性化滑模控制律,仿真表明该方法有较好的控制特性。     

模糊控制及其在液压伺服系统中的应用探析

本文论述了模糊控制的特点,探讨了以模糊逻辑数学为基础,解决液压伺服系统中的一些控制问题;对模糊控制及其在挤压机的液压伺服系统中的应用作了理论分析和实践运用,本次应用实践的结论认为,以模糊控制为基础综合经典控制、现代控制的复合控制方法,能很好地解决液压伺服控制系统的高响应、高精度要求,以及系统的非线性、时变等复杂问题,能更好地提高液压伺服控制系统的综合性能。     

液压伺服系统讲座(二) 第二章 自动调节原理基础

液压伺服系统是自动调节系统的一种。本章所介绍的是与液压伺服系统有关的自动调节原理的基础知识,这些内容是分析和研究液压伺服系统的理论基础。     

热轧液压伺服系统非线性控制研究与应用

液压伺服系统具有典型的非线性特性,如滞回特性、死区特性等,这些非线性特性使得伺服系统在不同运动方向存在动作滞后。如果仅仅采用传统PID控制器进行控制,并不能解决以上问题。以某公司1150mm热轧项目中液压伺服系统精轧区侧导板为例,从理论上分析伺服系统的非线性特性,并结合现场中实际存在的问题,提出一种考虑负载影响的非线性补偿控制器并进行仿真。仿真结果表明补偿后液压缸两个方向的运动特性几乎完全对称,因此其控制效果优于未补偿前的。目前,这种控制方法已应用于该热连轧项目。     

基于状态空间的精密校直机电液伺服系统的最优控制

精校机液压伺服系统是精校机的执行环节，是实现校直工艺的必要条件。本文根据现代控制理论，在分析精校机工作特性的基础上，建立了精校机液压伺服系统的状态空间模型，设计了精校机液压伺服系统的渐近跟踪最优控制。仿真结果表明，跟踪系统具有较好的动态品质和跟踪性能。     

龙门式矫直机液压伺服控制系统建模与仿真

为了分析龙门式矫直机液压伺服控制系统的综合性能,根据系统控制模型,在充分考虑系统非线性因素的基础上,采用Matlab中的Sim Mechanics等模块建立了综合仿真分析模型,得到了液压伺服控制系统的动态响应特性。结果表明该建模方法正确,为龙门式矫直机液压伺服控制系统的优化设计提供了新方法。     

基于AMESim的飞行器电液伺服机构非线性因素仿真分析

对传动间隙、刚度、摩擦力矩等非线性因素对伺服机构的影响进行了说明,以飞行器电液伺服控制系统为研究对象,基于LMS Imagine.lab AMESim一维多领域系统仿真集成平台建立了仿真模型,有针对性地对传动间隙、摩擦力、机构刚度这些非线性因素对系统性能的影响进行仿真分析,所得结论为飞行器电液伺服控制系统的优化设计和性能预测提供了理论支持。     

集成式风机风量调整伺服液压缸控制性能的分析

设计一种采用机液伺服阀控液压缸的新型集成式引风机,优化伺服液压缸活塞阻尼孔通径和伺服阀口面积梯度等主要参数,并分析其对系统的快速性、准确性、稳定性和动态刚度的影响。建立了三通阀控差动缸数学模型,对系统进行了仿真研究。研究结果为引风机风量调节伺服机构的实验测试和最终产品的定型提供理论基础。     

气液联控伺服系统的滑模位置控制研究

提出了基于PWM控制气液联控位置系统的建模方法,应用非线性平均方法建立了PWM气压伺服系统的数学模型,不仅解决了开关的不连续性问题,还把原来不连续的非仿射输入形式变成一个等效具有可控规范型的非线性仿射输入形式。然后运用滑动模态变结构理论中的经典非线性设计方法,设计了三阶滑模面变结构控制器。对固定阻尼式气液联控系统进行了位置控制仿真实验。实验结果表明,滑模变结构控制使得系统快速性能比较好。     

液压仿形刀架的计算机动态仿真

以ＹＦＤ型液压偏形刀架为例,利用键合图和状态空间法对液压伺服系统的过渡过程进行了计算机数字仿真,为伺服系统动态过程的理论分析研究及系统设计阶段的动态预测提供了依据。     

自抗扰控制在电静液作动器位置伺服系统中的应用

未来飞机将采用功率电传代替传统的液压传动,电动静液作动器(EHA)受到越来越多的关注。针对航空机载电动静液作动器的抗扰动问题,基于自抗扰算法设计一种位置伺服控制系统。以EHA为对象,对作动器位置外环进行建模分析,得到EHA位置伺服系统二阶状态空间模型;基于模型设计位置伺服自抗扰控制器的结构,并对所用的非线性函数进行了优化;在施加正弦扰动与突变扰动的情况下与传统PID进行仿真对比,验证了算法的有效性。仿真结果表明：该算法在满足系统动态性能的前提下,提高了系统的抗干扰能力。     

基于自抗扰控制的直驱电液伺服系统仿真研究

针对直驱式电液伺服系统中存在的非线性特性和外部扰动导致系统流量供给不平衡问题,基于自抗扰控制理论,提出一种基于三阶线性自抗扰控制的液压缸位置控制方法,实现直驱式电液伺服系统电机转速与液压缸位置的闭环控制。同时针对传统系统建模不精确导致控制效果差的问题,在理论分析的基础上,结合电液伺服系统的性能和实际工况,基于AMESim建立直驱式伺服液压系统仿真模型。通过建立AMESim和Simulink的联合仿真模型,验证控制器的有效性。结果表明：该控制策略可以有效消除由于流量供给不平衡导致的液压缸在换向运动时出现位移波动,液压缸位移的平均绝对百分比误差为4.4%,较好地实现位置跟踪。在外负载扰动的情况下,系统具有较强的抗干扰能力,从而保证系统的稳定性。