液压凿岩机恒功率自动换档控制理论和方案

在对液压凿岩机恒功率换档控制理论的研究基础上，提出了恒功率输出条件下利用液压凿岩机冲击压力的变化自动控制液压凿岩机换档方案，为液压凿岩过程全参数自适应最优控制提供了理论和技术基础．     

液压凿岩机钻进速度自寻最优控制

液压凿岩机钻进速度自寻最优控制冶金部科技司于１９８５年以新技术开发项目合同３８－２－２号下达的研制“全液压采矿凿岩设备”的任务中，提出研究“液压凿岩机参数优化和自动控制”的内容，作为跟上世界先进水平的技术储备。其中要求“在实验室实现液压凿岩机工作参数...     

液压凿岩机钻进速度自寻最优控制

液压凿岩机钻进速度自寻最优控制冶金部科技司于１９８５年以新技术开发项目合同３８－２－２号下达的研制“全液压采矿凿岩设备”的任务中，提出研究“液压凿岩机参数优化和自动控制”的内容，作为跟上世界先进水平的技术储备。其中要求“在实验室实现液压凿岩机工作参数...     

结构参数对液压冲击器工作性能的影响

为研究结构参数对液压冲击器工作性能的影响,采用AMESim软件与Simulink软件联合仿真的方法实现对冲击器换向阀的控制,模拟仿真得出液压冲击器运动规律的特性曲线以及冲击器内部压力的特性曲线等.通过改变某些参数,得出不同的液压冲击器输出性能曲线,以及在调节参数的过程中,液压冲击器的结构参数和系统流量对活塞的冲击末速度和冲击能的影响,研究表明,液压冲击器可以根据被冲击对象的物理性质,进行快速冲击,极大地提高了冲击器的工作效率和能源利用率.     

新型液压冲击机械的工作原理与控制方案设计分析

随着生产力的向前发展,特别是矿产资源开发和公路铁道建设工程投入的进一步加大,作为主要工程机械之一的液压冲击机械得到了迅速发展。人们开始研制能够适应不同工作状况的液压冲击机械来满足工程实际要求。为适应钻凿(破碎)不同物理性质的岩石,要求液压冲击器的工作参数可以调节,以适应多种情况的岩石,提高其适应范围和工作效率。目前世界上很多厂家生产的液压冲击机械都具有调节工作参数的功能。按照它们工作参数调节原理的不同,可归纳为行程控制方式、流量控制方式、压力反馈控制方式。     

液压冲击机构工作参数调节机理与控制策略S

针对目前国内外液压冲击机械工作参数调节方法的局限性，提出了行程无级调节原理，设计了一种新型的行程无级调节装置，并对该装置进行了数字仿真研究；在此基础上设计了一种基于微机控制的无级调节工作参数的液压冲击机构，论述了其设计原理、结构特点、技术性能和控制策略。     

液压凿岩机结构参数设计方法研究

目前液压凿岩机冲击器结构参数设计,一般仅考虑满足凿岩参数(冲击功、冲击未速、冲击频率或周期)指标、而在参数优化方面尚无成熟的方法。本文则对这一问题进行了探讨,提出冲击器结构参数优化设计可以系统压力脉动及液压冲击最小为目的进行,它具有十分明显的工程意义。为此,将冲击器动力学模型近似简化处理为“等加速”型模型,指出寻求最优结构参数,实质是一个寻求最优“开关”控制问题;由此导出作用在冲击活塞上的液压力与冲击器结构参数的解析关系,使求泛函的极值问题能化为一般函数的极值问题。进而具体给出了以蓄能器容积变化和液压冲击最小为目标,建立指标函数的最优设计方法。     

基于逐级递推回流控制的压缩机负荷连续调节系统研究

针对石化工艺生产中产量变化时压缩机无法连续调节负荷造成的能量浪费问题,设计了一种基于可编程逻辑控制器（PLC）控制的压缩机负荷连续调节电液系统,主要由S7-300 PLC、电液控制阀、液压驱动器和液压动力单元等组成。系统采用局部行程压开进气阀的控制原理,实现了压缩机负荷在0~100%范围的全量程连续调节,并根据实际工艺流程需求设计了逐级递推式的PID控制回路。该系统能够根据后端工艺的需求自动调节压缩机负荷,保证了工艺量的稳定,同时避免了原打回流方式造成的能量浪费。     

基于全参数自适应变异粒子群算法的单目相机标定

针对传统粒子群方法求解相机内参时的局部最优解问题,提出一种基于全参数自适应调节和变异机制的粒子群单目相机内参优化方法.首先,基于向量约束关系对单应性矩阵进行变形,利用最小二乘法求得相机的初始内参.然后,考虑在迭代过程中局部最优粒子、全局最优粒子对各个粒子的作用不同,分别给出了基于粒距的自适应的局部因子学习调节策略和全局因子学习调节策略;同时,设计了基于粒子群平均粒距的改进的粒子自适应变异率.最后,给出了基于全参数的自适应变异机制的粒子群相机内参优化算法.实验结果表明,与张正友标定方法、传统粒子群优化标定方法相比,该方法具有较好的标定精度和收敛速度.     

基于粒子群寻优的汽车自适应巡航预测控制

为进一步提升多目标自适应巡航系统预测控制精度,提出一种基于粒子群寻优的汽车自适应巡航预测控制算法.首先建立一种包含前车加速度扰动的自适应巡航系统车间纵向运动学模型,并对其线性离散化;其次综合车距误差、相对车速、自车加速度和冲击度,设计二次型多目标优化性能指标函数和多参数约束条件,构建自适应巡航预测控制优化命题;最后为便于问题求解,将目标函数和约束条件推导转化为以预测控制增量为优化变量的规范形式,并基于粒子群优化算法求解自适应巡航预测控制的最优控制律.通过Matlab/Simulink多工况仿真结果表明,粒子群算法求解的最优控制律能够控制自车保持更好的跟踪性和自适应性.      

机器人液压驱动器神经网络自适应最优控制

为了有效地控制液压非线性系统,提出基于RBF神经网络的自适应最优控制系统,应用于机器人液压驱动器.首先,建立了液压系统的动力学模型;然后,输入幅值和频率连续变化的信号,应用卡尔曼滤波器估计液压系统状态,进而计算出模型参数,对模型参数进行分组用于训练RBF神经网络;接着,对不同组参数求平均作为参考点,用RBF神经网络学习最优控制器反馈增益随系统参数的变化规律;最后,训练完成的神经网络根据卡尔曼滤波器参数估计值在线预测并调节控制器增益.经实验验证,该控制系统调节时间和跟踪误差仅为普通线性二次型最优控制器的1/2和1/3左右.     

液压凿岩机推进系统建模与控制及仿真研究

根据液压凿岩机冲击凿岩原理,确定了其工作时推进力的计算方法,在分析了液压凿岩机推进系统电液控制原理的基础上,提出了基于高速开关电磁阀控制的推进机构控制系统新方案.通过对该系统进行数学建模与控制策略分析,引入了模糊PID控制方法,并对其进行了严格的理论推导.通过计算机的仿真实验,论证了液压凿岩机电液推进控制系统在模糊PID控制器的作用下,能够很好地跟踪目标输出,为液压凿岩机推进系统的工程应用提供了理论依据.     

等间距采样积分差值自适应动态寻优方法研究

在自适应态寻优极值调节控制系统研究的基础上，给出了一种积分式自适应动态寻优方法．该方法既能自动辨识参数，又能自动适应参数的漂移，且具有较强的抗干扰能力，从而使极值调节控制系统能在工业生产过程中发挥最优控制功能．     

基于遗传算法的凿岩钻进系统自寻最优控制

现有凿岩台车大多不具备自寻最优凿岩参数功能,凿岩钻进速度难以达到理论设计的最大值。为获取最大凿岩钻速,分析了多种影响因素,从中筛选出主要的可控变量。根据其难以构建准确的数学模型、非线性、时变性的特点,引入遗传算法作为自寻优核心思想,并设计了相应的控制系统。经验证,这种控制方法可以使钻进速度较快收敛至最大值。与传统的控制方法相比,该控制方法可根据岩石硬度自动匹配最优凿岩参数,有效地提高凿岩速度,大大减少凿岩施工所需时间。对于同类的凿岩设备自寻优控制同样具有参考价值。     

基于X滤波最小均方算法的冲击振动自适应逆控制

针对冲击振动控制的自身特点及已有算法的缺陷，提出了冲击振动的自适应逆控制方法。该方法能够根据不同的负载特性自适应地调节逆控制器参数，在时域实现了冲击振动控制，完全克服了频域方法中低频分辨率低、易产生溢出的问题。同时，针对X滤波最小均方(LMS)算法运算量大、收敛速度慢的缺点，提出了一种快速X滤波LMS算法，运用批处理技术，使码元间的平均计算量减小。试验表明，该方法使控制精度提高了约50％，明显优于已有的控制方法。     

基于模糊自适应PID控制的水电站有功功率调节

水电站机组的有功功率调节主要通过控制机组的调速器系统来实现，本文以金沟河二级水电站为例提出了模糊自适应PID控制水轮发电机组有功功率调节的模式，根据有功功率偏差和有功功率偏差变化率进行PID参数的在线自整定，通过对调节系统分别采用常规PID控制和模糊自适应PID控制进行仿真实验。分析对比结果表明，采用模糊自适应PID控制对水电站有功功率的调节与常规PID控制相比，其上升时间短，超调量小，调节时间短等调节参数，明显优于常规PID控制。     

机电控制液压冲击器总体工作方案分析

为了在不同工况下高效率破碎工作对象,传统的输出特性单一的液压冲击器已不能满足要求,需要对液压冲击器的输出特性作相应的调节以便在各种工况下处于最优的工作状态;而且还要提高液压冲击器的工作稳定性和降低生产成本,扩大使用范围。近年来,根据控制方法和设计概念的不同,调节液压冲击器输出工作参数的常用方法主要有两种：液压冲击器行程反馈调节方法,改变液压冲击器供油流量的调节方法。     

铣削加工过程的自适应最优控制

提出了两种结构不同的神经网络实现对铣削加工参数的自适应最优控制，ＢＰ神经网络实现对加工状态的在线建模，优化神经网络根据当前状况和一定的加工约束条件得出最优切削加工参数输入以实现对铣削过程的最优控制．最后给出了仿真和实验结果．     

冲击凿岩机动力学融合设计

通过对冲击凿岩典型系统的波动力学分析,提出了反映冲击凿岩机具波动力学和结构特征的参数α,继而确定冲击凿岩机具的动力学特征参数α和运动学特征参数τ,实现了活塞弹性动力学与刚体运动学的融合,为冲击凿岩机具的概念设计提供了较完整的方法。图2,参9。     

基于Amesim的新型防卡钎液压系统的性能分析

针对现有凿岩设备在应对溶洞和裂缝卡钎工况时系统响应过慢而无法有效防卡钎的问题,在对现有液压防卡钎控制方案分析的基础上,提出了一种具有快速响应特征的自动防溶洞及裂缝卡钎、以及推进到位自动回退功能的新型凿岩液压控制方案。借助AMEsim仿真,对节流口、防卡阀等关键元器件参数进行了优化,使系统从理论上获得了最快的响应速度。现场试验结果表明,钎头打入裂缝中后,推进油缸换向响应时间约为0.6 s;钎头打入溶洞时,推进油缸换向响应时间约为0.5 s,该新控制方案能快速有效预防卡钎事故、稳定可靠。该设计思路和方法对其他同类设备的液压系统设计有一定的参考价值。