卧式伺服缸新型结构控制系统的IMC-PID控制器设计

全液压滚切剪是冶金生产线上的重要设备,重载伺服缸是其核心元件,通常需卧式铰接安装输出曲线力。但由于自身重量的影响会导致密封圈摩损、泄漏以至于输出力不足等现象。针对该问题提出了重载卧式伺服液压缸端底连接一个支撑小缸的新型结构,并设计了压力-位置双闭环独立PID控制系统。将内模控制引入到PID控制器设计中,提出IMC-PID控制器,建立滤波器参数与PID控制器参数之间的关系,解决了由于双闭环独立PID整定参数多且复杂的问题。运用Simulink仿真平台,进行IMC-PID与PID仿真对比,其结果表明,IMC-PID能够稳定精准地跟踪给定信号,快速达到目标值,且抗干扰能力强。采用该方法能够有效地改善系统的动态特性,提高系统的鲁棒性,其控制品质优于常规PID,为实际工程提供了重要的理论依据。     

模糊 PID控制在伺服压力机位置控制系统中的应用

伺服压力机是一个复杂的机电系统,难以建立精确的数学模型,传统的PID控制方法难以实现精确控制。针对这种情况,提出了在原有的PID控制的基础上加入模糊控制的方案。详细推导了模糊控制变量的确定、模糊规则的建立、模糊控制量的精确以及模糊控制和PID控制的切换,并进行了仿真和实验。结果表明该方案具有稳定、超调小、响应快、调节时间短、结构简单、容易实现的优点,实现了对伺服压力机位置控制系统的精确控制。     

基于C32摩擦焊机双闭环控制系统

针对目前摩擦焊机用户对焊接产品提出更高质量、高精度的生产要求,设计了一液压双闭环控制系统。该控制系统通过监控液压系统压力和比例溢流阀阀芯位移,对压力使用模糊PID控制器控制调节,位移采用PID控制器调节来控制摩擦焊机的轴向压力控制精度,并运用AMESim/Simulink对该系统进行联合建模仿真。仿真结果表明双闭环控制系统比PID控制下的单闭环控制系统能更好地改善摩擦焊机的轴向焊接压力精度,提高焊接产品的质量和稳定性。     

高精密伺服转台控制系统的设计

该文设计并研制了高精密伺服转台的控制系统。该控制系统采用圆光栅作为转台位移检测工具,采用了数字位置环和模拟电流环共同组成双闭环随动系统,其中位置控制器是带有速度前馈和加速度前馈的数字PID伺服滤波器。实验结果表明,该转台运行1.148h过程中位置伺服精度在±1″范围内,控制系统速度阶跃响应时间小于50ms;运动稳定,速度变化范围小于±10%,满足高精密伺服转台位置伺服的精度要求。     

4300mm中厚板全液压滚切剪电液伺服控制系统

对中厚板4300mm全液压滚切式定尺剪的电液伺服控制系统进行了详细介绍,针对伺服缸的速度和位置控制做了深入的研究,提出了自适应交互PID控制算法,对两个液压缸位置进行协同控制,试验和现场实际的运行结果表明,该控制系统可以很好的完成两路伺服缸的速度和位置控制精度要求,剪切的钢板质量达到了工艺要求。     

全液压矫直机位置闭环和力闭环转换策略研究

基于AMEsim分别建立了全液压矫直机电液位置伺服控制模型和电液力伺服控制模型,并分别对其进行了动态仿真研究,通过调整合适的PID参数,得到了位置阶跃响应曲线和力阶跃响应曲线,明确了二者控制的优缺点。并且进一步提出了全液压矫直机的双环限幅转换策略,通过限幅器的作用,当一个环处于工作状态的时候另一个环始终处于饱和状态,最终实现双环的平稳转换。通过仿真分析,该转换策略不管是位置闭环向力闭环转换还是力闭环向位置闭环转换都可以实现平稳转换。最后在实验室两缸同步实验台上用主从同步方式验证该转换策略的可行性和有效性,该转换策略对现实的生产具有重要的指导意义。     

基于Labview的变积分数字化PID调速运动控制系统研究

针对调速运动控制问题,传统的工业控制算法,如先进PID控制算法和矢量控制算法具有一定的复杂性.为了简化这些控制算法在调速运动控制中的应用,该文采用美国NI公司的Labview作为软件平台,凌华PCI911DG数据采集卡以及相应的伺服驱动机构组建一个电动调节控制系统,并运用变积分数字PID控制算法来实现对直流电动机位置和速度的控制.研究结果表明,变积分数字PID控制算法能够快速、精确地实现对直流电动机位置和速度控制.     

使用缸压信息的柴油机低温燃烧闭环控制

在柴油机上采用低温燃烧技术,可以获得比传统压燃方式更低的氮氧化物和颗粒物排放。为了解决柴油机低温燃烧不稳定和各缸均匀性差的问题,基于缸压信息,构建了双控制单元的分布式控制系统,设计了平均指示压力(indicated mean effective pressure,IMEP)和50%放热曲轴位置(50%of the mass fraction burned,MFB50或CA50)双闭环的控制方法。实验结果表明:基于缸压信息反馈的燃烧闭环控制系统,在低负荷低温燃烧工况点,能够有效控制各缸的燃烧状态不均匀的状况,并大幅度改善燃烧不稳定的现象;在高负荷低温燃烧工况点,可以将各缸的CA50和IMEP控制在目标值附近。     

大型万能轧机伺服缸故障频发原因分析与改进

针对大型万能轧机伺服缸故障频发的问题,从伺服自动控制系统、液压控制回路、伺服缸密封破损和伺服缸修复质量等方面对其故障频发原因进行了分析。结果表明,大型万能轧机伺服缸故障频发产生的原因是由伺服缸有杆腔压力过高、密封防水性能差、活塞杆修复质量差等造成的。在理论计算的基础上,通过对伺服缸有杆腔压力控制系统的优化与改造,并设计一种新型伺服缸密封来提高活塞杆修复标准,从而有效降低大型万能轧机伺服缸故障的频发率。     

升降平台液压同步控制的方法及应用

本文主要介绍一种液压闭环伺服控制系统的工作原理、特点、分类及应用。本文所采用的是一种改进的四缸同等位置同步系统,该控制系统的主要特征是同步精度高,响应速度快。     

初探PID指令在机床控制中的应用

在工业控制领域,为了实现对位置,速度,温度、压力、流量等模拟量的控制,常常需用闭环负反馈控制方式。无论使用模拟控制器的模拟控制系统,还是使用计算机（包括PLC）的数字控制系统,PID控制都得到了广泛的应用。     

集成式电液制动系统建模与压力控制方法研究

以集成式电液制动系统（integrated electro-hydraulic brake,I-EHB）为研究对象,建立了其机械、液压子系统的数学模型,得到了系统的5阶非线性状态方程.在I-EHB系统处于不同压力下的平衡状态的方程进行线性化处理,得到系统的传递函数,并利用AMESim软件验证了传递函数的正确性.设计了基于PID控制的位置-压力串级控制器,伺服主缸活塞处于死区行程内,采取以补偿孔位置为活塞运动目标的位置反馈控制;超过死区行程后,采用以伺服主缸目标压力跟随为控制目标的压力反馈控制.将伺服主缸压力响应时间和超调量分别控制在80 ms,6%内,有效提高I-EHB系统的制动安全性和舒适性.      

基于AMEsim与Matlab联合仿真的电液伺服控制系统研究

阀控缸电液位置伺服系统在电液伺服控制中占主导地位,但存在建模复杂的问题。应用液压仿真软件AMEsim建立其物理模型,在Simulink中建立了其PID控制模型,从而建立了一个较为精确的联合仿真模型。     

基于负载口独立控制的双伺服阀控缸系统

针对电液伺服系统对控制精度和节能的需求,提出了一种基于负载口独立控制的双伺服阀控缸系统.首先对系统进行了建模分析,然后利用鲁棒自适应的方法对系统进行了完全解耦,针对主、被动负载均存在的位置伺服工况,设计了以位置跟踪为目标的进油口控制器和以压力控制为目标的回油口控制器.同时分析了系统的节能性,设计了基于扩张状态观测器（ESO）的油源压力控制器以及液压泵流量控制器.最后通过实验验证该系统的控制性能和节能效果.      

直流无刷电机调速系统控制方法的比较与研究

在了解直流无刷电机的结构、运行原理以及调速指标的基础上,分别对直流无刷电机采用单闭环PID调速控制、PWM调速控制以及双闭环PID控制.比较了在三种控制方法下直流无刷电机的运行特性.Matlab/Simulink仿真结果表明,与传统的单闭环PID调速系统和PWM调速系统相比较,本文提出的基于双闭环PID调速的控制系统具有更好的鲁棒性、动静态响应,达到了较好的控制目标.     

巡飞弹舵机模糊控制算法研究

为了解决传统的舵机控制模式和算法不适用巡飞弹舵机控制器的问题,提出一个舵机控制器控制三片舵机的控制模式,以及采用电流环、速度环和位置环的三环控制算法实现了舵机位置伺服功能. 对关键的位置环采用模糊PID参数自整定算法,并采用Matlab模糊控制工具箱进行在线仿真.结果表明,该算法能够很快的根据输入信息实时地精确调整PID参数值,可以解决巡飞弹舵机调节参数困难的问题.     

全液压滚切剪伺服缸平衡自重系统的理论研究及分析

卧式重载缸的密封问题一直是元件设计的难点。全液压滚切剪上的重载伺服缸需卧式铰接安装,为滚切剪输出精准曲线位移,这就会引起密封结构破损、拉缸、漏油等问题而致使输出力不足。针对卧式重载缸的密封问题,在全液压滚切剪的伺服缸底端加一支撑小缸的新结构并配套控制系统,用来平衡实时动态自重。端盖导向套与活塞杆的摩擦力是此设计的重要控制力,通过建立动力学模型,运用ADAMS与SIMULINK进行联合仿真和实验台试验,对比分析配套小缸之前和之后的摩擦力大小。结果表明,配套小缸后,导向套与活塞杆的摩擦力迅速减小,通过联合仿真和实验验证了该系统的可行性,大大提高了滚切剪的整机效率。     

基于DSP/BIOS 的伺服控制系统软件设计

为了克服系统非线性因素给伺服系统造成的不稳定性,以及满足系统高精度指标要求等目的,模糊算法和传统PID算法结合构成的双模控制算法在伺服控制系统中得到了广泛应用。但由于其相对于传统PID算法运算量大,传统的顺序软件设计方法往往不能够满足对实时性要求较高的伺服控制系统。分析了"速度环路+位置环路"双环控制系统原理,速度环路采用PID控制而位置环路采用模糊PI控制的控制策略,建立了基于DSP/BIOS的伺服系统软件设计。介绍了任务线程的划分规则。将设计的软件在实际系统中。结果表明,系统的控制精度、可靠性得到大大提高,也利于软件的升级与扩展。     

DMF回收系统闭环控制的实现方案及算法分析

为了得到较高纯度的二甲基甲酰胺(DMF),针对DMF回收系统参数特性,提出一种压力、流量的单闭环控制系统和精馏塔串级温度控制方案。单闭环控制系统由上位机、PLC、压力传感器、流量计和电动阀组成。精馏塔温度串级控制系统中,主环是模糊自适应PID温度控制,副环是常规PI流量控制。现场测试及仿真结果表明,FM355C闭环控制和模糊自适应PID串级控制具有良好的稳定性、响应快和超调量小的特性。     

基于模糊PID的阀门电液伺服开度控制

针对电液伺服开度控制系统存在的非线性、负载扰动、时变性等问题,以蝶阀的阀门电液伺服开度控制系统为研究对象,使用AMESim软件搭建该系统的物理模型,使用MATLAB软件搭建控制模型,将二者进行联合仿真,并对常规PID控制(proportional-integral-derivativecontrol)和自整定模糊PID控制两种算法的控制性能进行对比。实验结果表明：与常规PID控制相比,采用自整定模糊PID控制方式的电液伺服开度控制系统超调量更小,调节时间更短,准确性有很大提升,且对扰动也有很好的鲁棒性。