电液流量匹配控制系统特性仿真分析

对比分析了传统负载敏感液压系统与电液流量匹配控制系统的结构及控制特点,建立电液流量匹配控制系统AMEsim仿真模型及系统控制器,采用AMEsim与Matlab/Simulink联合仿真,进行系统特性研究.分析结果表明,电液流量匹配控制系统在流量饱和状态下能够实现与外部负载无关的流量分配,保证执行器复合动作的协调性;与传统LUDV负载敏感系统相比,避免了泵与最大负载之间的预设固定压差,提高系统的节能性;不需变量泵控制机构与最大负载压力反馈回路,简化液压系统结构,改善系统动态响应特性.     

基于AMESim与Simulink的绞车速度同步控制系统研究

针对两台特殊用途绞车速度同步控制的要求,设计了由变量泵控变量马达液压驱动系统和模糊PID控制器,分别在AMESim和Simulink中建立液压系统模型和控制器模型,联合仿真分析了绞车在摊铺作业模式下和高速行走模式下的性能,结果表明所设计绞车系统具有较高的速度同步性,满足实际工况要求.     

基于两自由度H_∞控制策略的泵控液压系统研究

针对泵控液压系统存在的控制精度低和鲁棒性差等问题,提出一种两自由度H∞控制策略。根据泵控液压控制系统的工作原理,采用电液模块功能分区的方法构建其数学模型;引入PID控制器作为串联校正函数,提高系统的响应速度,同时设计反馈控制器及前置滤波器提高系统的跟踪精度和鲁棒性;在泵控液压系统的物理模型上对两自由度H∞控制器进行仿真研究,仿真结果表明所设计的控制器具有良好的跟踪精度和鲁棒性,并对其进行实验研究。实验结果表明,与PID控制器相比,采用两自由度H∞控制器时系统的跟踪误差从3.84%~4.64%降低至0.22%~0.42%,同时对外界扰动具有更好的鲁棒性。可见,所提出的两自由度H∞控制器可用于复杂工况下泵控液压系统的实际控制。     

盾构同步注浆系统最优控制研究

在分析盾构同步注浆系统工作特性和负载敏感变量泵液压系统数学模型的基础上,简化并建立了盾构同步注浆系统的状态空间模型.通过对系统分析得出:要提高注浆效果,就需要有精确的注浆压力与流量,即要求有高的注浆压力与流量跟随性;同时考虑到能源问题,要求同步注浆系统满足节能性.所以设计最优跟踪控制器,并应用MATLAB仿真实现.通过仿真,验证了最优跟踪控制器(最优指标为J(u(t))=∫integral from n=0 to ∞[(y-y~)TQ(y-y~)+uTRu]dt)[1]的优越性以及最优跟踪指标中Q、P不同取值对系统性能的影响.     

基于自适应模糊PID的径向柱塞变量泵电液伺服控制

针对电液伺服控制径向柱塞变量泵变量机构,设计了自适应模糊PID控制器,并通过计算机仿真,再现了系统跟踪阶跃信号的系统响应,仿真结果表明,基于自适应模糊PID控制器的电液伺服控制径向柱塞变量泵具有良好的动态性能。     

油膜轴承试验台液压加载系统压力控制特性分析

泵控内控式机液控制系统具有结构紧凑、无节流损失、发热量少、能效高的优势,可以满足油膜轴承的载荷施加,实现油膜轴承试验台液压加载系统的压力控制。为此,建立了泵控机液控制系统的压力控制模型,对恒压变量泵控系统进行研究,分析了影响系统动态特性的主要因素。通过MATLAB/Simulink对影响压力控制系统动态特性的主要因素进行了仿真分析。研究了不同调压弹簧刚度、控制滑阀流量增益的恒压变量泵出口压力动态特性。结果表明:增大调压弹簧刚度、减小控制滑阀流量增益可以提高系统稳定性。仿真结果验证了理论分析的正确性。     

基于模糊PID控制的点胶单螺杆泵流量控制方法研究

建立了单螺杆点胶泵流量控制系统数学模型,采用了一种模糊PID控制器以提高系统控制性能,并基于实际系统和Mamdani模糊推理算法确定偏差e,偏差变化ec,输出量K_p,K_i,K_d的论域变量范围、语言值、隶属度函数、模糊控制规则表,搭建了模糊PID控制器。使用MATLAB/Simulink软件对所搭建的系统控制器进行仿真实验,并通过对比传统PID控制与模糊PID控制的系统阶跃响应图,得出模糊PID控制器的效果最佳,并且具有调节时间快、超调量小、抗干扰强的优点,一定程度上提高了单螺杆泵流量控制系统的稳定性。     

基于ADAMS-MATLAB联合仿真的液压活套多变量解耦控制

对于具有非线性、强耦合、不确定特性的液压活套系统的多变量控制一直是轧制控制领域的难点问题,为了进一步提高热连轧带钢的控制品质,首先利用ADAMS建立了液压活套虚拟样机模型,然后利用M ATLAB设计了一种基于互不相关解耦策略的液压活套迭代学习控制系统,利用ADAM S/Sub模块与M ATLAB/Simulink接口得到联合仿真模型.基于此模型,对传统PID控制系统与所设计的控制系统进行了仿真研究,仿真结果表明所设计的控制系统可以更好地减弱活套张力与高度系统的耦合作用,使活套控制系统获得更好的控制效果.     

电液比例径向柱塞泵负载敏感变量控制特性的仿真

分析了电液比例控制负载敏感变量径向柱塞泵的工作原理 ,利用功率键合图建立了变量控制系统的数学方程式 ,以Matlab下的Simulink建立出系统各元件的仿真模型 .针对泵的变量实验结果得到的曲线 ,应用Simulink进行仿真 .通过对该系统的仿真 ,可以清楚地观察到泵的变量控制系统的工作过程和变化状态 ,为各种控制系统的设计提供了简单、方便、实用的计算机辅助设计方法 .     

三级倒立摆的混合控制

针对传统模糊控制的不足,基于三级倒立摆多变量非线性的数学模型,设计了由模糊控制器和线性二次最优控制器组合的混合控制器.当小车到达某一指定位置时,模糊控制器切换到线性二次型最优控制器.仿真结果表明:混合控制器有效克服了模糊控制器在定位精度低和线性二次型最优控制器响应时间慢的缺点,优于单一的模糊控制器或线性二次型最优控制器...     

液压压下系统的智能控制

针对轧机液压压下电液伺服系统及智能控制的特点 ,设计了神经PID控制器 ,仿真结果表明了该控制器具有良好的控制效果 ,为轧机液压压下控制提供了一种新的方法     

水轮机组最优同期控制研究及电站应用

本文论述了基于二次性能指标的水轮机组快速自动准同期最优控制器的设计条件及方法,探讨了最优同期控制器与频率相角复合同期控制器参数之间的关系.文中给出了实验室内动态实时仿真及水电厂运行结果.结果表明最优同期控制器可使机组启动后快速进入同期点,提供每分钟6～9次的并网机会.     

加入滞后时间削弱器的大滞后系统的最优模糊PID控制

首先给大滞后系统加入滞后时间削弱器,将大滞后的对象演变成小滞后的对象,然后基于模糊控制原理、极小值原理和PID控制理论,设计一种最优模糊PID控制器对小滞后对象进行自适应控制.仿真结果表明,加入滞后时间削弱器能使大滞后系统更容易控制;最优模糊PID控制器比模糊PID控制器具有更好的抗干扰性和鲁棒性,且系统响应的上升时间和调节时间明显缩短.     

基于分数阶PD速度控制器的永磁同步电动机控制研究

为了实现交流永磁同步电机的高性能速度控制,提出一种能满足系统稳定性和鲁棒性要求的分数阶比例微分控制器。为评价该控制器的性能,将该控制器和采用最优化设计的整数阶比例积分控制器分别应用于同一系统进行了仿真和原型实验。结果表明:采用文中提出的分数阶比例微分控制器的系统响应速度、跟随性能和节能效果均优于采用整数阶比例积分控制器的系统。     

Parameter Optimization of Linear Quadratic Controller Based on Genetic Algorithm

The selection of weighting matrix in design of the linear quadratic optimal controller is an important topic in the control theory. In this paper, an approach based on genetic algorithm is presented for selecting the weighting matrix for the optimal controller. Genetic algorithm is adaptive heuristic search algorithm premised on the evolutionary ideas of natural selection and genetic. In this algorithm, the fitness function is used to evaluate individuals and reproductive success varies with fitness. In the design of the linear quadratic optimal controller, the fitness function has relation to the anticipated step response of the system. Not only can the controller designed by this approach meet the demand of the performance indexes of linear quadratic controller, but also satisfy the anticipated step response of close-loop system. The method possesses a higher calculating efficiency and provides technical support for the optimal controller in engineering application. The simulation of a three-order single-input single-output (SISO) system has demonstrated the feasibility and validity of the approach.     

基于零相差PID控制器的深度模拟器仿真

以海洋深度模拟器液压系统为研究对象,结合液压伺服控制理论,分析了系统结构,建立了其数学模型．为满足海洋深度模拟器具有动态响应快、跟踪精度高等要求,设计了零相差PID控制器,PID控制器用于提高系统的快速响应性,零相差跟踪控制器用于减小系统在高频响时的相位差,提高系统的控制性能．基于Matlab仿真环境,分析了海洋深度模拟器的频率响应特性,并采用不同频率的指令信号对系统进行了仿真分析．结果表明：零相差跟踪控制器可有效减小系统的响应误差,提高系统在高频响时的动态跟踪精度．     

基于电流变减振器的汽车半主动悬架最优控制

设计了一个混合模式电流变减振器，建立了相应的电流变减振器阻尼力数学模型。在l／4车辆动力学模型的基础上，考虑电流变减振器的阻尼特性，对车辆半主动悬架进行了线性二次型最优控制，设计了一个最优输出调节器。确定了最优控制的目标函数和加权矩阵。用龙格—库塔法解出了最优控制的反馈矩阵。仿真结果表明：最优控制能有效的降低车身加速度，提高车辆运行的平顺性和安全性；设计的电流变减振器结构合理，能满足半主动悬架最优控制的需要，电场强度小于3kV／mm；整个控制系统易于实现，能耗低，响应速度快，可用于半主动悬架的实时控制。     

自行走全液压载重车转向系统仿真与试验研究

阐述了采用负载敏感技术的自行走全液压载重车转向系统的设计,使用AMESim和MATLAB软件对转向系统进行了联合仿真,分析了液压系统的动态特性,采用带死区的PID控制策略.仿真结果表明,与常规PID控制相比,带死区的PID控制对载重车转向系统的控制效果更好,通过与现场试验所得数据相比较,仿真曲线与实测曲线基本吻合,验证了仿真模型的正确性和控制策略的可行性.     

分布式HDP领导-跟随者系统最优一致控制研究

为研究行为未知的非线性多智能体系统领导-跟随者最优一致控制问题,针对智能体动态方程未知的情况,设计神经网络辨识器学习智能体动力学行为;构造以多智能体系统局部误差为输入的性能指标函数,将多智能体系统领导-跟随者一致性问题转换为求解智能体局部性能指标函数最优值的优化控制问题;结合自适应动态规划思想设计分布式迭代算法求解该优化问题,并讨论了算法的收敛性;设计基于神经网络的评价-执行结构分布式控制器来近似局部性能指标函数,通过神经网络学习迭代寻找局部性能指标函数的最优解,实现多智能体系统的最优一致控制策略。设计的分布式控制器能够根据智能体状态数据自适应产生控制策略,使多智能体系统趋于一致。     

非线性多变量液压系统的智能控制

根据非线性多变量液压系统的特点，设计了一种在全论域范围内带自调整因子的模糊控制加开关控制和智能积分环节的复合控制器。数字仿真和实时控制的结果表明，本控制器算法简洁，控制性能优良。