机器人前馈补偿滑模鲁棒控制

本文针对机器人轨迹跟踪控制问题,基于滑模变结构控制的基本理论,提出了一种具有前馈补偿的滑模变结构鲁棒控制器。通过引入顺馈控制（对滑模切换函数的ＰＩ控制）来改善滑动模态的动特性,并消弱或消除常规变结构控制所存在的“颤振”现象：应用前馈补偿来提高跟踪精度。仿真结果验证了该方法的有效性。     

自供式伺服变量泵节能液压系统的研究

在一套大型结构加载系统的节能改造中，采用一种新型的无须外加辅助油源的自供式伺服变量泵节能控制系统，并针对容积式控制方式中存在的问题，采用非线性变增益补偿法改善系统动态性能．实践表明，该系统具有良好的降低能耗、减少温升的作用；动态补偿方法效果显著     

基于新型前馈补偿的电压源型逆变器研究

研究了三相电压源型逆变器输出电压控制,分析了逆变器的非线性扰动和等效滞环继电器模型,提出了补偿量在线可调的前馈补偿控制系统模型.利用搜索控制器(SC),在给定电压不变条件下,通过消除不同开关频率定子电流基波幅值的差,在线确定由死区、电力半导体器件导通关断时间产生的脉宽误差.将功率开关和续流二极管通态电阻视为负载阻抗的一部分,将导通阀值产生的逆变器输出电压误差折算为等效的脉宽误差,并进行了补偿.最后利用合众达DSP F28335模拟器进行了实验,比较了脉宽误差补偿前后得到的定子电流波形,结果表明,该方法有效地消除了脉宽误差,抑制了死区效应.     

基于滑模变结构控制的液压伺服系统超低速轨迹跟踪

为了实现液压伺服系统大摩擦力矩下的超低速轨迹精确跟踪,分析了系统中存在的非线性摩擦特性及摩擦模型.针对中空液压电机液压伺服系统,设计了基于趋近率的滑模变结构控制器,进行了阀控中空液压电机伺服系统实验研究.结果表明:滑模变结构控制方案较PD控制策略具有更好的动、静态特性以及对参数变化和外界干扰的鲁棒性,实现超低速下的大摩擦力矩补偿.     

基于高速开关阀控制的液压制动伺服系统研制

研制了一种基于高速开关阀对混合动力车辆传动实验台制动系统实施压力控制的系统.制动器制动性能取决于对制动目标压力的响应特性.分析了高速开关阀的开关特性和制动液压缸的压力变化特性,并针对高速开关阀的开启响应滞后和液压缸压力变化的的非线线的特点,设计了PI控制器.应用dSPACE公司开发的AutoBox快速控制原型系统编制了系统的控制算法和模型,并进行了实验,实验结果表明,液压制动伺服系统能够满足制动性能的要求.     

一种新型的节能装置：定压源系统

定压源系统是近年来发展起来的新型静液压驱动系统,它不仅能高效地从系统中取得能量,还可以回收与重新利用运动物体的动能和势能,显著提高系统的效率。论文详细地论述了该系统的工作原理,并总结了系统的特点。     

P-Q阀可控液压系统单元的计算机控制

为适应复杂液压系统的压力、速度变化要求,通过对电液比例压力-流量复合阀(P-Q阀)的特性分析,研究以P-Q阀为核心元件,搭建与负载相适应的可控液压系统单元.该液压系统单元采用模糊PID控制策略,实现不同负载和不同速度的变化.仿真结果表明可控液压系统单元可满足工作状态要求.     

负荷传感技术在液压电梯系统中的应用

针对定压式阀控液压电梯系统在低于额定负载工况运行中系统能量损失较大的问题进行研究,提出引入负荷传感技术调节系统压力的方法,使得系统压力跟随负载变化,减少系统功率损失.通过仿真分析,得到在保证调速性能条件下的阀控液压电梯系统中应用负荷传感技术的关键参数.仿真和试验结果表明,应用负荷传感技术的阀控液压电梯系统节能效果显著,适宜在液压电梯和其他垂直提升机械领域中推广应用.     

液压挖掘机模糊自适应节能控制系统

为了减少液压挖掘机的燃油消耗,在分析传统转速传感节能控制策略的基础上,提出了一种新的功率敏感节能控制策略.应用基于T-S模型的模糊PID控制算法,对发动机-变量泵的功率匹配进行控制,并根据仿人工智能的思想对模糊规则进行了优化,提高了控制系统的动态特性.两种节能控制策略的对比试验表明,采用功率敏感节能控制策略之后,节省燃油20%以上.     

液压挖掘机节能技术概析

节能减排、低碳经济已成为发展之主流,液压挖掘机负载状况变化较大,液压系统的效率变化也非常大,存在各种形式的能量损失。本文简述了液压挖掘机能量损失的各种形式,并在此基础上,介绍了液压挖掘机各种节能控制技术,以期为液压挖掘机节能技术的深入研究提供参考与借鉴。     

具有阀控泄油补偿的等容泵控液压同步系统

针对常规等容泵控液压同步回路精度偏低的问题,提出了一种高可靠性、低成本的解决方案.在常规等容泵控液压同步回路中液压泵的压力管路上各设置一个由高速开关阀构成的泄油支路.通过对各高速开关阀的脉宽调制控制,实现了多个液压缸的高精度同步.给出了详细的液压系统原理图以及同步控制方法.该方案已应用于某轧机入口导卫装置的双缸同步系统中,设备连续运行了近一年时间,绝对同步误差控制在15mm以内.实践表明,该方案简单、实用,具有推广价值.     

液压系统的节能措施

功率不匹配是造成液压系统效率低的主要原因 ,分析了定量泵、变量泵液压系统功率匹配的方法与节能途径     

阀式泵吸油阀优化设计

本文在建立吸油阀动态特性数学模型的基础上．以吸油阀的动态特性表达式为目标函数,合理确定约束条件．用“外点法”及ＢＡＩＳＣ 语言进行优化设计．以此优化设计某压力机阀式泵的吸油阀,经计算可使液压泵排油量提高６％以上．经稳定性分析．优化设计的吸油阀工作稳定．     

前馈补偿法在空调系统控制中的应用

采用机理分析和实验数据分析相结合的方法,建立了变风量空调的数学模型,并依据此模型建立了四输入、四输出的变风量空调系统的传递函数矩阵．针对该系统采用前馈补偿法设计了变风量空调系统的解耦补偿器,该解耦补偿器可以使所研究的变风量空调控制系统的开环和闭环传递函数矩阵都变换为对角矩阵,从而解除各个控制回路之间的耦合,使变风量空调系统实现解耦．实验结果表明,该解耦控制方法在变风量空调中的应用效果较好,提高了系统的控制品质和性能。     

迭代学习法在开关式液压阀位置控制中的应用

阐述了一种新型振动下料机的基本组成,分析了其液压送进装置的传统行程开关控制方法所存在的问题,明确指出了采用迭代学习控制的必要性和可行性.研制出了由微机、开关式液压阀及位移传感器等组成的液压送进装置的计算机智能控制系统.研究表明,在迭代学习智能控制方法中所用的控制提前量呈现正态分布,从而建立了确定最优学习因子和控制提前量等关键控制参数的计算公式.试验结果表明,整个系统的鲁棒性好,采用该智能控制方法可使送进缸停止位置的误差由原来的±5 5mm降低为±0 8mm.因此,不仅满足了实际工作的要求,而且具有重要的推广价值.     

液压变压器控马达系统特性研究

根据液压变压器控马达系统工作原理和系统动态方程,利用线性化理论,建立并简化了系统传递函数.理论分析表明,液压变压器控马达系统同时具有最小相位系统和非最小相位系统的性质.对于等配流槽液压变压器,当液压变压器控制角小于30°时,系统为最小相位系统;当液压变压器控制角大于30°时,系统为非最小相位系统.仿真结果表明,当液压变压器控制角大于30°时,系统的阶跃响应表现为负响应,系统具备非最小相位系统的特性.通过实验研究,进一步证明了理论分析和仿真分析的结果.研究表明,液压变压器控马达系统不适用于高精度转矩转速控制系统.      

液压挖掘机混合动力系统节能特性及试验研究

针对目前液压挖掘机能量利用率低、油耗高的问题,分析挖掘机在典型作业工况下的能量损耗,确定混合动力系统进行节能研究的重要方向.根据混合动力挖掘机的特点,提出基于超级电容与电机的并联式油电混合动力系统方案,以山河智能公司20吨级液压挖掘机为平台建立系统仿真模型,对系统动力耦合特性、控制策略及超级电容SOC等因素给混合动力挖掘机节能效果带来的影响进行理论计算和仿真分析,并对系统关键参数进行了优化匹配.搭建液压挖掘机混合动力系统试验平台,对系统的节能效果进行试验验证.研究结果表明,采用油电并联混合动力系统,并选择合适的动力耦合参数、瞬时优化控制策略及超级电容SOC补偿参数有利于提高液压挖掘机的节能指标,节能效率可改善20%以上.     

一种新型的装载机电驱泵控液压转向系统

传统装载机的负荷敏感转向系统存在较高的溢流损失和节流损失,转向过程中能量损耗较大.为提高转向系统的能量利用率,提出一种电驱闭式泵控液压转向系统,采用电控方向盘代替原转向系统中的转向阀和方向盘直接控制同步伺服电机,同步伺服电机转速直接由电控方向盘控制,使液压泵输出转向所需的流量到转向液压缸中.研究中,为验证该系统的可行性,首先建立联合仿真模型;然后构建该转向系统的试验测试样机进行验证,并对比原负荷传感转向系统与改进系统在相同转向工况下的工作特性.由试验结果可知,电驱闭式泵控液压转向系统消除负荷敏感转向系统的溢流损失和节流损失,并降低了转向系统的待机能耗,比负荷传感转向系统节能约56%,提高了转向系统的响应速度,使转向过程更加平稳、迅速.