非对称阀控非对称缸系统仿真与优化研究

文章建立非对称阀控非对称缸系统数学模型,针对较大弹性冲击载荷的工况构造仿真框图,并对支重轮试验台的阀控缸系统进行仿真验证。通过与台架试验效果比较,证明所建仿真模型能较准确地指导此类阀控缸系统的优化设计。     

阀控非对称缸主动式伺服加载系统的数学模型

建立了阀控非对称缸主动伺服加载系统地数学模型,对的参数做了理论计算和实际测试;然后进行了仿真,并与实际测试结果进行了比较,结果表明本文的分析是正确的。     

阀控非对称缸系统神经网络多逆模型切换控制研究

为提高存在负叠合量的阀控非对称缸系统的控制性能,提出基于神经网络的逆系统控制方法,利用神经网络逼近的逆模型与原系统复合,将复杂非线性系统转变为线性系统进行控制,建立了阀控非对称缸系统的数学模型,系统在(x_0,u)的邻域内存在相对阶,证明了系统的可逆性;采用基于遗传算法改进的BP神经网络(GA-BP)求解逆模型,并针对伺服阀存在负叠合量,以及流态存在层流和紊流两种状态的问题,建立系统的多个逆模型集,提高了逆系统的求解精度。利用AMESIM和Simulink联合仿真平台,基于参考速度切换的原则,对系统采用比例-积分-微分(PID)闭环控制器。结果表明:普通PID控制的液压缸伸出运动响应和缩回运动响应不一致,伸出运动存在0.20 mm的稳态误差,误差波动范围为0.06 mm,而缩回运动稳态误差较小,约为0.02 mm,但误差波动较大,约为0.09 mm;多逆系统复合控制的伸出缩回运动响应较一致,伸出和缩回运动均存在0.02 mm的稳态误差,误差波动范围为0.04 mm,验证了多逆模型切换控制方法可以消除阀控非对称缸系统的非对称性,降低波动负载干扰影响,提高系统的响应精度。     

非对称阀控制非对称缸的分析研究

提出了非对称阀控制非对称缸的概念,并对传统的负载流量和负载压力重新进行了定义,依此对非对称阀控制非对称缸的静态特性和动态特性进行了分析,推导了其传递函数及方框图,其推导过程对此类伺服系统的设计具有积极的指导意义.     

非对称阀控制非对称缸的分析研究

提出了非对称阀控制非对称缸的概念 ,并对传统的负载流量和负载压力重新进行了定义 ,依此对非对称阀控制非对称缸的静态特性和动态特性进行了分析 ,推导了其传递函数及方框图 ,其推导过程对此类伺服系统的设计具有积极的指导意义     

基于小脑模型神经网络的对称阀控非对称缸复合控制方法

针对对称阀控非对称缸系统的不对称性和非线性,为了提高系统控制精度,分析了该系统的工作特性,提出了基于小脑模型神经网络(CMAC)的控制策略,设计了CMAC复合控制器;为验证CMAC复合控制器的有效性,进行了实验研究,并与普通的PID控制器进行比较.实验表明,基于CMAC的复合控制方法无须精确获取系统数学模型和负载状态,适合于对称阀控非对称缸系统的实时控制.     

非零开口的阀控非对称缸系统不变性补偿控制

针对比例控非对称缸正反方向运动响应不一致的问题,建立了非零开口的阀控非对称缸系统的线性负载流量模型,根据数学模型分析了系统的负载流量特性,定义了非对称系统的基本状态,并将其设为非对称系统的不变结构.提出了融合负载、结构、非对称叠合量等影响因素的不变性补偿控制方法,将系统的任意非对称状态通过不变性补偿控制等价于基本状态,使得非对称系统得到对称的负载流量特性.实验结果表明:通过不变性补偿控制,比例阀控非对称缸系统在阀线性区域,非对称系统负载压力不超过泵压的1/2时,负载流量与基本状态时的负载流量误差不超过11%;非对称系统在基于不变性补偿的基础上,采用统一的比例-积分-微分(PID)控制器,使得正反向运动响应能达到基本一致.     

非对称阀控制非对称缸的动态特性

非对称阀控制非对称缸常见于液压伺服系统中,其主要动态性能参数和流量增益、流量－压力系统对该类系统的动态性能能有重要的影响,当使用非对称阀控制非对称液压时,阀的开度以及面积梯度的变化直接影响流量增益和流量－压力系数,为此,重点讨论了诸参数间的理论关系,这也是选择和设计此类系统的依据。     

阀控非对称缸系统鲁棒反馈线性化控制

针对阀控非对称缸液压系统存在不确定性和干扰问题,提出综合滑模变结构控制与反馈线性化控制的鲁棒反馈线性化控制策略.利用反馈线性化控制提高非线性系统控制精度,利用变结构控制补偿外界干扰与系统不确定性,并采用边界层法减少滑模变结构控制可能导致系统高频抖动.针对位移信号直接微分得到的加速度信号存在高频噪声问题,提出利用改进二阶滑模算法抑制干扰的影响.通过建立统一的阀控非对称缸液压伺服系统非线性数学模型,以时变负载力扰动为例对系统的动态特性进行了研究,结果表明:鲁棒反馈线性化策略能有效抑制外界的干扰和负载力扰动对液压位置追踪精度的影响,提高了液压控制系统的精度和鲁棒性.     

四通阀控非对称液压缸传递函数的分析和建立

目前国内还未见针对四通阀控非对称液压缸传递函数的详细推导和研究,这就影响了采用此种动力元件的液压伺服系统动态性能的分析研究.针对上述情况,引入了液压缸负载流量等效面积Ap、液压缸负载压力等效面积Ac等参数,使负载流量qL和负载压降pL的定义既简单,又不失准确性,在此基础上,对四通阀控非对称液压缸的传递函数进行了深入的推导和分析.     

径向流磁流变阀动态性能及阀控缸系统阻尼特性研究

针对目前磁流变阀输出压降较小的缺点,设计了一种可有效提高压降的径向流磁流变阀,分析了其工作原理及压降数学模型.搭建性能测试实验台对不同加载电流及不同流量下的径向流磁流变阀压降及响应性能进行试验分析;同时对磁流变阀控缸系统进行了阻尼特性分析,分别测定了不同电流、频率及振幅下的动力性能.结果表明,以径向流磁流变阀为核心元件的阀控缸系统能够输出较大阻尼力,最大阻尼力达5 kN;系统响应迅速,电流1.2 A时压降可达3.2 MPa,响应时间在100~150 ms之间.输出阻尼力连续可调,同时输出阻尼力受活塞杆运动速度影响很小,阀控缸系统能在各种工况输出稳定阻尼力.      

基于AMEsim的阀控液压马达特性研究

对在工业上广泛应用的阀控液压马达进行了数学建模,并利用AMEsim仿真软件对所建模型进行了仿真,获得了其动态响应特性。这一过程为改善液压系统的参数提供了手段,也为液压系统良好的结构设计提供了基础。通过取不同参数进行仿真的对比分析,也验证了所建数学模型的正确性。     

井下应急移动排水车起重液压缸建模与稳定性分析

针对井下应急移动排水车起重机构的主要部分阀控液压进行稳定性分析,以建立换向阀和液压缸数学模型为基础;进而建立了起重机构起吊水泵工作过程中阀液压缸的数学模型,为二阶振荡系统。利用MATLAB软件对阀液压缸的数学模型进行仿真分析。结果表明系统是稳定的;并且系统的相位裕度约为41.8°,幅值裕度约为12.6 dB。在常规控制指标范围内,系统具有良好的稳定性,该分析结果对于研制井下应急移动排水车提供了理论依据。     

长行程液压缸优化设计

本文讨论了长行程液压缸以重量为目标函数优化设计数学模型的建立,然后用带约束非线性规划的内点惩罚函数法求解。最后讨论了程序的编制并给出了程序框图,以便应用时参考。     

基于AutoCAD 2000及ObjectARX的液压缸参数化设计系统

利用AutoCAD开发工具ObjectARX3．0，在Visual C^ 6．0环境下，以AutoCAD2000为开发平台，进行二次开发的方法和技术。在此基础上开发了液压缸参数化绘图系统，实现了液压缸的参数化绘图。     

面向并行工程的液压缸CAPP系统的研究

介绍了一个支持液压缸并行设计的CAPP系统,建立了面向并行工程的CAPP系统的总体结构,实现了工艺知识的表达及基于知识的工艺决策,开发了基于微机网络技术的支持并行设计的CAPP系统．     

基于Simulink的液压控制系统的建模与仿真

四通阀控液压缸是液压控制系统中最常见的动力机构，本文根据其工作原理推导出了该控制系统的动态响应数学表达式．以MATLAB中动态仿真工具S1MULINK软件包为开发工具，将其应用于该系统的动态响应计算中，并给出了动态仿真结果，为液压控制系统的仿真计算提供了一种更加通用、准确、快捷的方法，实现了液压控制系统动态响应的智能设计．