气液联控伺服系统的工作性能分析及试验研究

为从根本上克服常规气压伺服系统的缺点，将液体介质引入到气压伺服系统中，并对气、液进行闭环控制，从而构成了一种气、液复合介质控制系统——气液联控伺服系统．系统应用高速开关阀，用脉宽调制(PWM)的方法进行控制．采用单神经元自适应控制器，根据所建立的状态方程进行了系统的控制仿真，并进行了典型信号的跟踪试验．仿真和试验结果表明，气液联控伺服系统的正弦信号跟踪能力、低速性能均高于常规气压伺服系统，系统可实现无超调定位，且具有较高的位置刚度和精度．     

不确定性电液位置伺服系统的滑模鲁棒跟踪控制

本文针对存在参数变化的不确定性电液伺服系统的跟踪控制问题,提出了一种具有前馈补偿的滑模鲁棒控制器设计方法,利用李亚普诺夫方法证明了整个闭环系统的渐近稳定性.应用这种方法于某疲劳试验机电液伺服系统,通过仿真验证了该方法的有效性.     

气动脉宽调制开关位置伺服系统驱动模式的研究

为了提高气动脉宽调制（PWM）开关位置伺服系统的控制性能，以及降低稳态纹波，提出了采用2个由PWM驱动的两位两通高速开关阀控制单作用气缸工作腔的充-排气构成系统。考虑到由PWM驱动的开关阀的动、静态特性及充-排气特性的不对称性，因此提出由稳态压力 来确定阀的最大过流面积、差动PWM及同步驱动的驱动模式，理论分析和仿真实验表明，系统能够避开阀的非线性工作区，有效抵消稳态谐波，从而提高了控制性能，降低了稳态纹波。     

提高电液伺服系统阻尼比的状态观测器方法

本文提出一种用状态观测器增大电液伺服系统阻尼比的方法，并对一实例进行了计算机仿真分析。同时，比较了在动力机构的阻尼比和系统开环增益改变情况下带观测器和不带观测器闭环系统时间响应的性能。     

装箱机械手及其控制系统的设计

本文介绍连杆式装箱机械手的结构原理,并根据装箱动作要求,对其主体机构进行了优化设计,优化后的机构不但能满足装箱轨迹的精度要求,还具有较好的传力性能。在控制系统中介绍了由单片机控制的双路快速伺服系统的原理和结构。阐述了快速定位的原理和控制规律,提出一种利用转速与偏差的比值进行开关控制和线性控制切换的双模控制方式。     

基于单片机与改进PID的智能电液伺服控制系统研究

为了实现对电液伺服系统进行快速、准确以及较为平稳的控制,提出了基于单片机与改进PID的智能电液伺服控制系统。通过对电液伺服系统的主要组成进行分析,并根据液压控制理论,得出了电液伺服系统中电液伺服阀等机构的数学模型。利用MSP单片机作为主控器,以接收位移传感器采集到的实时位移值,根据该值对电液伺服阀的开度进行控制。引入PID控制器,通过神经网络算法对PID控制器进行改进,设计电液伺服控制系统的控制策略,以实现电液伺服控制系统的智能化。通过Matlab/Simulink软件对所提方法进行了仿真实验,结果显示,所提方法不仅能够较为快速、准确地对电液伺服系统进行控制,而且控制过程较为平稳,具有良好的控制效果。     

LTI观察器在力伺服系统仿真中的运用

针对大庆某设备液压力伺服系统模型,运用Matlab软件中的一种线性观察器(LTI Viewer)进行理论分析与仿真,为力伺服系统仿真提供一种简便的方法.结果表明,借助该观察器可以对此系统各项性能进行方便分析,为力伺服控制系统的实际设计奠定基础,起到缩短设计周期、增加可靠性的作用.     

并联机构动力学建模及伺服系统参数辨识

研究一种三自由度并联机构动力学建模及伺服系统参数辨识方法．首先导出了外移动副驱动，含平行四边形支链结构的位置、速度及加速度逆解模型，并利用虚功原理建立其刚体动力学逆解模型．在此基础上，提出了辨识该并联机构伺服系统参数的一种方法．该方法采用变频三角波输入，克服了伪随机二位式序列信号幅值变化大、易造成对伺服电机冲击和引起其速度环开环等问题，且通过附加惯性负载，可将包括伺服系统转动惯量在内的所有参数辨识出来，为系统动态性能在全工作空间内取优奠定了基础．     

基于DSP的交流伺服系统

推导出永磁同步电动机的数学模型，根据交流电动机矢量控制理论，提出了ＰＭ电动机交流伺服系统在控制结构，并实现了以ＤＳＰ为控制器，ＩＧＢＴ为功率开关器件的永磁同步电动机矢量控制转矩闭环系统，最后给出了实验结果。     

倍频式脉宽调制器的数字化实现

提出了一种数字化倍频式脉宽调制器，并讨论了其实现方法．该方法可减小开关放大器的开关损耗，并使开关放大器的性能得到改善，因而给较大功率的直流伺服系统的设计带来方便．     

基于Matlab的气动伺服系统测控实验平台

为提高气动伺服系统的研究效率和7K平,建立了以Matlab为软件基础的测控实验平台。充分利用Maflab中的各种资源,提出了“硬件在回路仿真”的新方法,将理论分析、仿真与实时控制有机结合,集成、加强并延伸了传统实验平台的各项功能。     

PWM线性化气动控制系统的研究

为了克服常规气动控制系统加工精度高,造价贵、可靠性差等缺点,本文对一种新型的气动控制系统——脉宽调制(PWM)线性化气动控制系统进行了理论分析、计算机仿真和实验验证。实验所得较好的跟踪性和稳定性表明了该系统的可实现性及理论研究、仿真的正确性。     

高压随动压力控制阀动态性能的仿真研究

用动态仿真技术对随动压力控制阀进行研究，建立了随动压力控制阀动态数学模型，对其动态性能进行了分析，并得到较为满意的结果，这不仅对随动压力控制阀的设计制造具有非常重要的指导意义，同时为分析研究高压气动元件提供了一种有效的工具．     

自抗扰控制器在气压伺服控制系统中的应用

为提高控制系统的鲁棒性,增强干扰抑制能力,提出了适用于气压伺服系统的自抗扰控制器方案,并讨论了控制参数的整定.自抗扰控制器为非线性控制器,由跟踪微分器、扩张状态观测器和非线性状态误差反馈控制律3部分构成.扩张状态观测器可以实时观测系统状态和扩张状态,从而实现全状态反馈及系统不确定性和外扰的补偿控制.自抗扰控制器的设计不依赖于被控系统的精确数学模型,并对内外扰有较强的抑制能力,在整个系统工作区间都有良好的鲁棒性.仿真结果表明,自抗扰控制器对气动伺服系统模型的不确定性以及外干扰的鲁棒性较好,且具有较优的动态性能.     

基于AMESim和Matlab/Simulink联合仿真的模糊PID控制气动伺服系统研究

在AMESim中建立气动伺服阀控非对称缸的系统模型。以S函数的形式导入到Simulink中的模糊PID控制系统模型中,进行AMESim和Matlab/Simulink联合仿真研究。与无PID控制的同一系统的AMESim仿真结果进行对比分析,模糊PID控制改善气动伺服系统的响应性能。     

内嵌阻尼器的摆动伺服气缸

针对普通摆动气缸不能在行程中间实现任意点精确、快速定位的问题,研究开发一种摆动伺服气缸。提出集成叶片式气压驱动装置、圆盘式磁流变液旋转阻尼器、角度检测装置的摆动伺服气缸结构方案。设计了高速响应的驱动电源,线圈电流的阶跃响应时间约为1ms。对摆动伺服气缸基本性能试验结果表明:摆动伺服气缸具有良好的驱动性能,摩擦力矩较小,对气压驱动基本无影响,可调阻尼力矩在控制电压4.5V时达到饱和阻尼力矩24.7N·m,动态力矩平稳,波动在5%以内,输出力矩响应时间约为35ms。     

考虑气动伺服阀流体力的压力控制系统设计

提出了考虑气动伺服阀流体力的精密压力控制系统设计的新方法.建立了喷嘴挡板式伺服阀内流体力的计算模型和差压控制系统的线性模型.基于该模型,利用数值计算法设计了压力控制系统的PID控制器和干扰观测器.考虑伺服阀后的流体力能够进行压力控制系统的最优设计,并提高了参考输入的追踪性和系统的抗干扰性方面的控制效果.仿真与实验结果验证了该模型的正确性.     

气动位置伺服系统的离散模型

为提高气动位置伺服系统的控制精度,针对其离散模型,分别对时延数和噪声多项式进行研究.通过实验证明,采用噪声多项式C为一阶多项式,过程模型时延数为2的二阶的离散数学模型,可以准确地反映气动控制系统的模型结构和摩擦力及其他扰动因素的影响.