摆动气缸位置伺服系统带摩擦力矩补偿的双环控制研究

该文对三通比例流量阀控制的摆动气缸转角位置伺服系统进行研究。分析了由非线性摩擦力矩引起的系统稳态误差及粘滑振荡现象；在此基础上提出采用带摩擦力矩补偿的双环控制，其内环为压力差控制，外环为位置控制，外环采用了摩擦力矩观测补偿器来减小非线性摩擦力矩对系统性能的影响。实验结果表明：与仅有位置控制环的控制策略相比，该方法提高了系统的稳态精度和动态性能。     

脉宽调制流体位置控制系统稳定性的研究

在分析自然采样、双沿调制模拟式脉宽调制器的基础上,找出了由其组成的脉宽调制流体位置控制系统的特殊性,提出了系统稳定的必要条件.在由三通气动高速开关阀和差动气缸组成的脉宽调制高压气动位置控制系统上进行了实验研究。     

气动执行系统的线性化脉宽调制控制策略研究

针对具有可压缩性和非线性特性的气动执行系统,通过动态过程模型分析,获得全行程运动的动态响应特性,用分段线性化模型对该非线性响应曲线进行描述,建立运算简便、精确度高、响应快的线性化脉宽调制控制策略,实现气动执行系统快速、准确的阀位开度随动控制,并通过仿真实验,确定该控制策略可满足精确定位控制的约束条件.     

摆动气缸位置伺服系统特性实验研究

该文通过大量实验对比例流量阀控摆动气缸位置伺服系统的典型非线性特性进行了研究,主要包括:研究分析了工作点位置、负载大小、摆动气缸两腔初始压力等工作参数对系统特性的影响;指出了系统存在的粘滑振荡、位移波动、"停滞"等现象,并分析了其产生的原因.研究得出:在摆动气缸行程范围内的不同位置或摆动气缸两腔初始压力不同时,系统呈现出不同的特性;摆动气缸的摩擦力及其两腔压力较慢的动态过程引起了系统的"粘滑振荡"等典型非线性现象.     

Lumped Parameter Mass Flow Rate and Pressure Control Characteristics Model for High-Speed Pneumatic PWM on/off Valve

Aiming at solving the problem of strong coupling characteristic of the key parameters of high-speed pneumatic pulse width modulation（ PWM） on / off valve, a general lumped parameter mathematical model based on the valves time periods was well developed. With this model,the mass flow rate and dynamic pressure characteristics of constant volumes controlled by high-speed pneumatic PWM on /off valves was well described. A variable flow rate coefficient model was proposed to substitute for the constant one used in most of the prior works to investigate PWM on /off valves＇ dynamical pressure response, and a formula for disclosing the inherent relationship among the PWM command signal,static mass flow rate,and sonic conductance of the valve was newly derived.Finally,an extensive set of analytical experimental comparisons were implemented to verify the validity of the proposed mathematica model. With the proposed model, PWM on /off valves＇ characteristics,such as mass flow rate,step pressure response of the valve control system,mean pressure and ripple amplitude,not only in the linear range,but also in the nonlinear range can be wel predicted; Good agreement between measured and calculated results was obtained,which proved that the model is helpful for designing a control strategy in a closed loop control system.     

PWM高速开关阀特性分析

运用数字仿真和实验相结合的方法,研究了PWM高速开关阀的开关特性、静特性和谐波特性.对开关阀的开关运动过程进行了理论分析,建立了阀开关特性的数学模型;系统地研究了阀芯位移的静特性,对影响静特性从而影响整个系统性能的脉宽调制频率f_c,阀结构特性参数t_1,t_2,t_3,t_4等进行了讨论;分析了开关阀控制系统输出伴有稳态纹波的机理。     

基于高速开关阀的电控汽车辅助制动系统

为解决目前纵向运动控制系统通常采用的电子真空助力器(EVB)响应速度较慢的问题,设计了一种基于高速开关阀的电控汽车辅助制动系统.采用脉宽调制(PWM)方法对高速开关阀进行控制,然后对开环系统进行辨识,在辨识模型基础上设计PI控制器实现对制动压力的控制.试验结果表明 该系统的稳态误差小于0.1 MPa, 响应时间小于0.2 s; 该系统具有安装方便、与原制动系统可以很好兼容的优点.     

高速开关阀控液压缸的位置控制半实物仿真研究

为研究基于高速开关阀的液压缸位置控制问题,设计了基于高速开关阀和换向阀组合控制液压缸的回路,并采用PWM驱动高速开关阀.建立了控制系统的Simulink离线仿真模型,采用基于卡尔曼滤波的PID控制算法完成液压缸的位置跟踪仿真.最后借助Matlab/xPC Target搭建了高速开关阀控液压位置系统的半实物仿真测试平台,仿真与实验结果表明所设计系统结构的正确性,以及采用卡尔曼滤波的PID控制算法可有效提高液压缸的位置控制精度,借助半实物仿真技术可以提高高速开关阀控位置系统的设计效率.      

基于滑模与状态反馈模糊加权控制的气动伺服焊枪柔性接触研究

在焊枪电极接近运动过程中,期望接近速度大且在接触面附近快速降速以减小接触时的冲击力,实现一种柔性接触,对于提高焊接的效率和质量具有很重要的作用.滑模控制虽然能有效降低焊枪电极接触力,但所用时间较长.本文将基于模糊逻辑的滑模与状态反馈加权控制运用到气动伺服焊枪系统中,在建立系统模型的基础上设计滑模切换函数和滑模控制律,通过极点配置的方法设计状态反馈控制器,之后基于模糊控制设计滑模与状态反馈模糊加权控制器,最后通过实验验证提出的控制策略.实验结果表明设计的控制器控制效果优于最大量控制和滑模控制,可有效实现柔性接触.     

PWM高速开关阀静特性研究

本文分析了一种新型高速开关阀的结构和工作原理 ,在此基础上 ,对该阀进行了静态特性的理论分析和实验研究 ,并探讨了阀的开启和关闭时间对其静态特性的影响。