检索结果-南通市图书馆

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

双阀并联电液伺服系统自适应鲁棒控制研究

双阀并联电液伺服系统自适应鲁棒控制研究

作者：刘霞勇江苏科技大学

学位级别：硕士

电液伺服控制系统在同等条件下相比较于电动或气动控制系统,具有较大的输出力/转矩、快速的动态响应、精确的控制精度以及更加紧凑的结构等优点,使得其在工业上得到了广泛的应用。随着电液伺服控制技术在工程上的不断深入研究和使用,业... 详细信息

电液伺服控制系统在同等条件下相比较于电动或气动控制系统,具有较大的输出力/转矩、快速的动态响应、精确的控制精度以及更加紧凑的结构等优点,使得其在工业上得到了广泛的应用。随着电液伺服控制技术在工程上的不断深入研究和使用,业界对其瞬时流量、定位精度、动态响应等性能指标及成本提出了更加严格的要求。在大流量伺服阀的研究进展不理想且价格昂贵的前提下,本文提出将大流量带死区比例阀与小流量高频响伺服阀并联控制的方法,解决了系统在低成本下不能兼顾高精度定位控制、高动态跟随响应和大瞬时流量快速移动的问题,并针对该系统设计一种基于流量动态分配的自适应鲁棒控制(Adaptive Robust Control(ARC))算法。主要研究内容如下:(1)根据单阀控缸的理论对双阀控缸系统进行数学建模和模型分析,同时推导出了双阀控缸的流量平衡方程,并对系统中元器件的实际参数和方程中的理论参数进行计算。(2)为解决并联系统的冗余流量问题,根据系统不同运动工况,提出一种流量动态分配策略,并通过离线辨识阀的流量-信号关系式,将流量分配策略转化为控制信号分配策略。进一步的,在考虑流量动态分配的基础上,为解决控制系统的非线性、未知参数、未知建模等问题,基于双阀控制系统的流量平衡方程,研究并推导设计了双阀控制系统的ARC算法。(3)为了更加有效的体现出比例阀的死区和低频响应特性,以及液压系统本身的非线性特性对控制性能的影响,采用AMESim与Simulink对双阀并联系统和两种单比例阀PID控制系统进行联合仿真。通过分析可知,双阀并联控制系统相比较于单比例阀PID控制系统的跟踪精度有了很大的提高,在阶跃信号中,稳态最大偏差减少了93.7%,响应时间减少了13.3%;在斜坡信号中,稳态最大偏差减少了99.79%;在正弦信号中,相位差减少了95%,幅值偏差减少了91.4%。(4)搭建了试验机的整体结构和控制系统,并利用VS软件编写控制程序和操作界面。在正弦跟踪曲线下,验证了双阀控制相比较于单比例阀PID控制系统的跟踪精度有了很大的提升,其相位差减少了80%,幅值偏差减少了78.96%,验证了本文所设计的控制算法的有效性。

关键词：电液伺服系统双阀并联流量动态分配自适应鲁棒控制联合仿真

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

大型自由锻水压机操控系统双阀并联控制

锻压技术 2018年第10期43卷 141-145页

作者：杨俊黄书舟陈中祥湖南师范大学工程与设计学院

针对大型自由锻水压机快锻时操控系统所需流量巨大、位置精度高的问题,提出了采用普通换向阀和比例换向阀并联的双阀控制结构。当操控油缸活塞杆位移值离目标位移值较大时,采用低频响大流量的普通阀控制,以保证响应速度;当操控油缸活塞... 详细信息

针对大型自由锻水压机快锻时操控系统所需流量巨大、位置精度高的问题,提出了采用普通换向阀和比例换向阀并联的双阀控制结构。当操控油缸活塞杆位移值离目标位移值较大时,采用低频响大流量的普通阀控制,以保证响应速度;当操控油缸活塞杆位移值接近目标位移值时,采用高频响小流量的比例阀控制,以保证位置追踪精度。建立了液压操控系统的仿真模型,分析了开关阀响应时间和比例阀死区对系统动态特性的影响,并对比分析了双阀并联控制和单个大流量比例阀控制的操控系统位置追踪特性。结果表明,双阀并联结构及相应策略具有更小的稳态误差和较长的响应时间,为自由锻水压机的高性能控制提供了一种有效的控制方法。

关键词：自由锻水压机双阀并联操控系统死区位置追踪

起重机双阀并联泵阀协同压力流量复合控制系统研究

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

起重机双阀并联泵阀协同压力流量复合控制系统研究

作者：李骞飞太原理工大学

学位级别：硕士

我国的工程机械不仅与基建、能源等领域的发展是密切相关的,而且是我国经济社会发展的最主要风向标之一。汽车起重机是工程机械的最主要种类之一,担负着起重与安装设备的最主要任务,并广泛应用于我国基本建设工程和民用建筑等领域。随... 详细信息

我国的工程机械不仅与基建、能源等领域的发展是密切相关的,而且是我国经济社会发展的最主要风向标之一。汽车起重机是工程机械的最主要种类之一,担负着起重与安装设备的最主要任务,并广泛应用于我国基本建设工程和民用建筑等领域。随着人们对起重机的定位精确度、平衡过程、微动特性、高安全性与低能量消耗等有着更高的需求,需要开发一种新的控制系统来满足这些需求。传感器和控制技术的发展揭示了一种用于控制电控制及阀口参数实时测量的方法,可取代原有的硬件来实现压力补偿功能,并使得进一步提高执行器微动时的流量控制精度和执行器快速运动时系统的低压损的目标可以实现。本文的研究对象为55吨级汽车起重机,资金来源为编号2018YFB2001203的国家重点研发计划,所研究部分是课题三“工程机械用高压多路阀”中的一部分研究内容。针对目前起重机变幅油缸微动模式的微小流量控制精度,提出一种双阀并联泵阀协同压力流量复合控制液压系统。首先,通过数学建模和理论分析,针对起重机起吊重物后的机械结构和特点,分别提出基于模式切换和流量分配的单阀和双阀并联控制系统的控制策略。接着,建立两个控制系统的AMESim仿真模型和Simulink控制模型,并实现联合仿真。然后,进行元件试验和双阀并联系统试验,来验证所搭建联合仿真模型的准确性。最后,在经过元件和系统试验验证正确性的联合仿真模型基础上,对单阀控制系统和双阀控制系统流量给定方式影响以及在模式切换点处抑制冲击的方法进行研究。论文的主要研究工作如下:(1)首先,介绍(建设)工程机械中集中液压系统,这些液压系统都是具有代表意义的。针对目前起重机变幅油缸微动时微小流量的控制精度问题,分析国内外对流量控制精度的原理和研究现状,总结并提出本课题研究的内容、背景、意义和方法。(2)建立双阀并联泵阀协同压力流量复合控制液压系统,对构成元件和控制原理进行分析,然后进行数学建模和仿真研究,在阀控非对称缸系统数学模型的基础上,推导出双阀控制系统的数学模型,并以此推导了阀控系统的流量分辨率,建立相应的控制策略。(3)建立以流量分配策略和阈值划分的单阀控制系统的AMESim/Simulink联合仿真模型,并在此基础上接着建立AMESim双阀控制系统的液压仿真模型和Simulink控制算法模型,该双阀系统也是起重机以流量分配策略和阈值划分的制系统,但更侧重于变幅油缸微动时微小流量的精确控制。(4)根据单阀和双阀系统的原理来定制起重机22通径比例多路阀,并采购华液BFWE 2X系列自带位移传感器和放大器的10通径电磁比例换向阀,分别进行元件的台架试验,以此验证仿真模型的准确性,最后将两个阀通过合流阀块进行并联,验证双阀控制系统对流量控制精度和分辨率提高的原理验证试验。(5)在已经验证正确性和准确性的联合仿真模型的基础上,对实际起重机的变幅联变幅油缸的工况进行联合仿真分析,并分别对单阀控制系统和双阀控制系统进行流量给定方式对系统流量控制精度的影响、快速运动模式能效特性分析和模式切换点处压力冲击抑制方法的研究。相同工况下,相较单阀控制系统,双阀控制系统油缸位移全程跟随误差减少40.3%,实现了双阀控制系统对变幅油缸微动时位移的精准调控。且在快速运动模式工况下,能耗减少1.43%。改进控制策略后的单阀和双阀并联控制系统,流量波动和压力冲击明显改善。

关键词：起重机联合仿真双阀并联流量分辨率压力冲击泵阀协同

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于双阀并联控制的压机四角调平系统研究

液压与气动 2021年第3期45卷 127-134页

作者：陈晖汪启港杜恒郭志杰陈远福州大学机械工程及其自动化学院福建福州350108 福建海源自动化机械股份有限公司福建福州350101

针对热塑性复合材料压机压制精度低、模具磨损严重等问题,在压机四角调平系统中采用双闭环控制策略,此时,内环的压力控制误差直接影响外环的位置同步控制精度。在大流量工况下,调平系统控制阀的阀口开度增加会导致压力控制误差增大,为... 详细信息

针对热塑性复合材料压机压制精度低、模具磨损严重等问题,在压机四角调平系统中采用双闭环控制策略,此时,内环的压力控制误差直接影响外环的位置同步控制精度。在大流量工况下,调平系统控制阀的阀口开度增加会导致压力控制误差增大,为进一步改善其综合控制性能,提出双阀并联压力控制方案。使用大通径流量补偿阀与小通径压力控制阀并联替换原有单个控制阀,分别对调平缸无杆腔的流量和压力进行控制,满足大流量工况的同时提高压力控制精度,进而提高位置同步控制精度,并搭建调平缸压力台架进行试验以验证双阀并联控制的有效性。结果表明,双阀控制下的压力误差比单阀减少0.5 MPa以上,且压制速度越大其性能优势更突出,为压机调平系统实现高速高精度同步控制提供有效参考。

关键词：复合材料压机四角调平系统双闭环控制双阀并联

基于双阀并联自适应控制的复合材料压机调平系统研究

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于双阀并联自适应控制的复合材料压机调平系统研究

作者：汪启港福州大学

学位级别：硕士

复合材料制品以其突出的力学综合性能,广泛应用于飞机、航天、潜艇、汽车等领域。大吨位模压成型是高性能复合材料成型的主流工艺之一,其成型设备控制精度是制约复合材料制造质量的关键。在高端大吨位复合材料压机的模压成型中,坯料被... 详细信息

复合材料制品以其突出的力学综合性能,广泛应用于飞机、航天、潜艇、汽车等领域。大吨位模压成型是高性能复合材料成型的主流工艺之一,其成型设备控制精度是制约复合材料制造质量的关键。在高端大吨位复合材料压机的模压成型中,坯料被压制时会反作用于活动梁形成偏载力矩,由此破坏活动梁的下行平衡状态,并直接影响到复合材料制品的成型品质。采用压机被动式四角调平系统是抵消偏载力矩的一种前沿方法,但系统在调平过程中存在强迫压力大且调平控制精度低等难题。本文提出一种新型双阀并联自适应控制策略,以提升调平系统的控制精度,具体研究内容如下:首先,建立被动式四角调平系统模型,并通过传递函数分析获取强迫压力的成因及影响因素。基于双阀并联控液压缸结构和动力学分析构建调平系统数学模型,通过此模型建立其输出力闭环传递函数并进行简化和分析,分析被动式调平系统中调平缸内强迫压力特性,研究强迫压力与活动梁速度、控制阀自身动态特性及调平液压缸大腔面积的关系。其次,为满足活动梁调平控制要求并解决被动式调平系统强迫压力问题,提出了双闭环控制策略。该策略内环采用双阀并联前馈比例控制以消除液压缸的强迫压力,并提出前馈值跟随位移变化的变前馈控制以实现前馈值与负载状况相匹配,外环使用自适应控制以提升四缸同步控制精度。随后基于Simulink/AMESim联合仿真分析验证控制策略可靠性。然后,为验证所用控制策略的有效性,对压机试验台架的机械系统、液压系统及电气系统进行选型设计,搭建可用于双阀并联的调平控制试验的压机试验台架。设计每组由伺服比例阀和比例阀并联组成的四个阀组控制四缸,其中伺服比例阀用于精准压力闭环控制,可提高四缸同步控制精度,比例阀实现对强迫压力的前馈补偿。最后,基于所设计试验台架,对双阀并联自适应控制策略进行验证。在相同压制速度下对比单阀比例控制和双阀并联前馈比例控制,结果表明双阀策略可降低强迫压力;在双阀条件下对比前馈比例控制与优化的变前馈控制,验证了优化策略可有效解决遇到负载导致的缸与活动梁脱离问题;在负载条件下对比外环自适应控制与PID控制,证实了自适应控制可实现更高的调平精度。本文的创新之处在于,提出了一种双阀并联自适应双闭环控制策略。内环级控制器采用双阀并联前馈比例控制,以降低调平过程中四缸大腔压力,解决系统强迫压力的问题;针对前馈值与压制负载工况不匹配问题,提出控制值随位移变化的变前馈控制;外环级控制器采用自适应控制策略,可提高调平负载下调平系统的同步控制精度,解决了实际压制复杂制品时抗负载扰动弱的问题,调平系统的鲁棒性显著增强。

关键词：调平系统强迫压力双阀并联自适应控制联合仿真

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

大型风力机变桨距加载系统流量补偿方法研究

可再生能源 2021年第8期39卷 1057-1062页

作者：甄亮党坤程明杰方占萍李玉宏酒泉职业技术学院甘肃省太阳能发电系统重点实验室甘肃酒泉735000

对于大型风力机变桨距加载系统,由于变桨距负载位置的扰动产生了流量波动,文章对此进行了研究。采用压力伺服阀和流量伺服阀并联结构,补偿了产生的强迫流量,从而减小了加载系统产生的多余力。通过MATLAB仿真,在加载频率增大到10 Hz时,... 详细信息

对于大型风力机变桨距加载系统,由于变桨距负载位置的扰动产生了流量波动,文章对此进行了研究。采用压力伺服阀和流量伺服阀并联结构,补偿了产生的强迫流量,从而减小了加载系统产生的多余力。通过MATLAB仿真,在加载频率增大到10 Hz时,产生的多余力小于给定输入的10%,多余力的抑制效果明显,满足动态加载系统所要求的性能指标。仿真结果表明,采用双阀并联结构有效地补偿了流量波动,抑制了加载系统产生的多余力。

关键词：大型风力机加载系统双阀并联多余力抑制

单摆负载电液伺服动态加载系统多余力抑制方法研究

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

单摆负载电液伺服动态加载系统多余力抑制方法研究

作者：甄亮兰州理工大学

学位级别：硕士

电液伺服动态加载系统是实验室里模拟飞行器发射和飞行过程中受到各种动力载荷的关键设备,许多情况下,这类系统的负载可以简化为一个具有单自由度的倒立单摆,由于单摆负载的主动运动对加载系统带来强烈的位置扰动,产生多余力,造成加载... 详细信息

电液伺服动态加载系统是实验室里模拟飞行器发射和飞行过程中受到各种动力载荷的关键设备,许多情况下,这类系统的负载可以简化为一个具有单自由度的倒立单摆,由于单摆负载的主动运动对加载系统带来强烈的位置扰动,产生多余力,造成加载系统输出力不准确,如果不能有效地抑制多余力的影响,就会导致加载系统跟踪性能下降,不能实现对载荷谱的点点跟踪。本文采用理论分析和数值仿真相结合的研究方法,对单摆负载加载系统产生多余力的过程、机理以及抑制方法做了深入的研究和讨论。介绍了单摆负载电液伺服动态加载系统的基本结构和工作原理,分析了单摆负载的运动规律,建立了整个系统的数学模型。考虑到单摆负载支撑处的非线性因素,详细分析了单摆负载中的摩擦非线性对加载系统的影响。根据多余力的产生过程和产生机理,寻找相应的补偿措施来抑制多余力,从硬件结构补偿出发,提出了双阀并联的方式来消除多余力,使动态加载系统近似工作在静态加载情况下;由于单摆负载的位置系统与加载系统之间存在着相互耦合关系,提出了双微分结构解耦补偿控制来减小多余力的方法,通过理论分析在整个系统中设计了两个微分补偿环节,最大限度的消除多余力;根据具体的动态加载性能指标,设计可进行无扰加载、多余力测试、双阀并联测试和双微分结构解耦补偿控制测试的试验系统,选取和设计试验系统中的液压元件和控制系统的电气硬件,设计试验系统的测控软件部分,提出了运用MATLAB RTW中xPC Target方式实现单摆负载电液伺服动态加载系统的实时仿真任务。 MATLAB仿真结果表明,加入摩擦模型严重影响加载系统跟踪性能,其中幅值衰减超过30%,加入准积分补偿环节能够极大地减小了幅值衰减,使其小于3%,随着摩擦偏移值增大10倍,摩擦非线性对加载系统的跟踪性能影响更大;在单摆负载驱动频率和加载频率为10HZ时,双阀并联补偿方案很好的满足加载系统的双十指标,产生的多余力小于给定输入的10%,双微分结构解耦补偿控制策略仿真表明,多余力从原来的±22N左右减小到±4N左右,跟踪性能指标也满足动态加载系统的双十性能指标。

关键词：单摆负载动态加载多余力摩擦非线性双阀并联双微分结构解耦补偿

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

飞机舵机电液负载模拟器结构优化方法研究

飞机舵机电液负载模拟器结构优化方法研究

作者：曹政中国民航大学

学位级别：硕士

飞机舵机电液负载模拟器作为地面半实物仿真的主要设备,其功能是快速、精准地复现舵机在飞机飞行过程中所受的力载荷,从而完成对飞机舵机静态、动态技术指标的检查和测试。飞机舵机电液负载模拟器是一种采用机电液一体化技术的被动式伺... 详细信息

飞机舵机电液负载模拟器作为地面半实物仿真的主要设备,其功能是快速、精准地复现舵机在飞机飞行过程中所受的力载荷,从而完成对飞机舵机静态、动态技术指标的检查和测试。飞机舵机电液负载模拟器是一种采用机电液一体化技术的被动式伺服加载系统。其中,加载系统跟随舵机所做的被动运动会对系统产生多余力干扰,严重影响系统的加载性能。因此,对多余力抑制方法进行研究对提高飞机舵机电液负载模拟器的加载精度具有促进作用。本文在目前国内外飞机舵机电液负载模拟器研究现状的基础上,首先分析了电液负载模拟器的结构组成和工作原理,建立了加载系统的数学模型。通过对多余力的产生机理及特性进行分析,明确了影响电液负载模拟器的主要因素是连接机构的刚度、加载系统液压缸的内缓冲性能和液压缸两腔的流量压力变化,为飞机舵机电液负载模拟器结构优化设计提供了理论依据。然后,以抑制多余力干扰为目的,设计变刚度圆柱螺旋弹簧作为连接装置,实现系统可以在不同加载梯度下进行变刚度加载。设计液压缸内缓冲机构,改善了液压缸的缓冲性能。设计补偿阀与加载伺服阀并联对液压缸进行控制结构,消除了加载过程中液压缸两腔的强迫流量。通过仿真实验验证了结构补偿方式对飞机舵机电液负载模拟器进行多余力抑制的可行性和有效性。最后,根据所设计的模拟器结构,采用CMAC神经网络算法设计了飞机舵机电液负载模拟器控制器的控制结构和相应算法。解决了电液负载模拟器在舵机运动频率和幅度、加载梯度大范围变化情况下的自适应性问题。

关键词：飞机舵机电液负载模拟器多余力缓冲弹簧液压缸双阀并联 CMAC神经网络

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

某武器平台双阀液压系统控制方法研究

某武器平台双阀液压系统控制方法研究

作者：时尚南京理工大学

学位级别：硕士

本文基于国产化项目的背景,提出大流量比例阀和小流量伺服阀并联控制的方案。文中研究的重点主要有:分析设计出双阀过渡到单阀的切换控制器;针对单阀控制后期精确性目标,提出合适的控制策略。文中分析了传统液压控制以及双阀并联控制液... 详细信息

本文基于国产化项目的背景,提出大流量比例阀和小流量伺服阀并联控制的方案。文中研究的重点主要有:分析设计出双阀过渡到单阀的切换控制器;针对单阀控制后期精确性目标,提出合适的控制策略。文中分析了传统液压控制以及双阀并联控制液压伺服系统的结构及工作原理,对本课题双阀液压系统的液压元件进行选型介绍;在此基础上,根据阀控缸理论建立了数学模型;利用建立的模型,进行了系统稳定性以及阶跃响应仿真,从结果上验证了双阀控制系统的可行性和必要性;最后分析了液压系统中非线性存在的因素并建立了联合仿真模型。针对如何平滑的将双阀控制切换至单阀控制的问题,文中对直接切换、线性切换、模糊切换的工作原理以及性能进行了具体分析,通过联合仿真结果表明,模糊切换在双阀控制时期有效了提高了响应速度,在切换期表现出超调小、波动小等特点,这表明模糊切换具有稳定性好、切换平滑等优点。单阀控制系统时,旨在提高系统控制精度,针对系统非线性强等特点,提出了基于模糊RBF神经网络系统的PID控制方法。针对神经网络易陷入局部最优和收敛速度慢的缺点,提出了蚁群聚类和共轭梯度法优化的策略。仿真结果表明将模糊RBF神经网络PID控制同切换控制相结合的控制策略,具有响应快、精度高、稳定性强等优点。最后搭建了双阀液压系统半实物仿真平台,验证了双阀切换算法与优化模糊RBF神经网络控制策略的控制性能。

关键词：双阀并联切换控制蚁群聚类模糊RBF神经网络