電液伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的奇異攝動(dòng)控制仿真研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-09 11:29
為了提高電液伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制精度,設(shè)計(jì)了奇異攝動(dòng)控制方法,并對(duì)液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)輸出結(jié)果進(jìn)行仿真驗(yàn)證。建立電液伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),給出電液伺服閥原理圖,并介紹電液伺服閥工作原理。創(chuàng)建電液伺服閥節(jié)流孔的非線性數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)出液壓驅(qū)動(dòng)方程式,通過(guò)最小二乘法對(duì)運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行估計(jì)。利用反饋線性化技術(shù)和奇異攝動(dòng)理論解決了非線性和不確定性問(wèn)題。采用MATLAB軟件對(duì)電液伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)液壓馬達(dá)角位移、角速度和負(fù)載壓力跟蹤結(jié)果進(jìn)行仿真,與傳統(tǒng)PID控制結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果顯示:采用傳統(tǒng)PID控制系統(tǒng),電液伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)液壓馬達(dá)角位移、角速度和負(fù)載壓力跟蹤誤差較大;采用奇異攝動(dòng)控制系統(tǒng),電液伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)液壓馬達(dá)角位移、角速度和負(fù)載壓力跟蹤誤差較小,控制系統(tǒng)反應(yīng)速度較快,可以提高電液伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制精度。
【文章來(lái)源】:機(jī)床與液壓. 2020,48(22)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
電液伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
圖2為兩級(jí)電液伺服閥原理圖,其工作原理如下:由電機(jī)驅(qū)動(dòng)固定排量泵將油從油箱中輸送到系統(tǒng)的其他部件;蓄能器將供給系統(tǒng)中多余的能量轉(zhuǎn)變?yōu)閴嚎s能儲(chǔ)存起來(lái),當(dāng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)需要液壓能時(shí),又可以將壓縮能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗軐?duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償,以保證液壓控制系統(tǒng)壓力處于正常范圍之內(nèi);安全閥將額外的流量返回到油箱中,使系統(tǒng)壓力不超過(guò)規(guī)定值,從而保證系統(tǒng)不因壓力過(guò)高而發(fā)生事故。因此,蓄能器和安全閥一起在泵出口處保持恒定的供應(yīng)壓力pS。旋轉(zhuǎn)式液壓執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)負(fù)載,其容積位移是恒定的。執(zhí)行器的角位置、角速度和角加速度由兩級(jí)電液伺服閥決定。閥門第一級(jí)的壓力pP為先導(dǎo)壓力,通常pP ≤pS。所有必要的輸出數(shù)據(jù)都是通過(guò)數(shù)據(jù)采集和A/D轉(zhuǎn)換器從不同安裝的傳感器中收集的。輸入信號(hào)由實(shí)時(shí)數(shù)字控制器產(chǎn)生,并通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào),然后驅(qū)動(dòng)伺服閥閥芯至正確位置。2 液壓系統(tǒng)建模
奇異攝動(dòng)控制設(shè)計(jì)框圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]柔性聯(lián)接CMAC控制電液伺服系統(tǒng)位置跟蹤研究[J]. 李建英,王云周,康靜,孫宵. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2020(09)
[2]基于自適應(yīng)遺傳算法的電液伺服系統(tǒng)控制[J]. 董蒙,欒希亭,吳寶元,梁俊龍. 機(jī)床與液壓. 2019(14)
[3]電液位置伺服系統(tǒng)自適應(yīng)反演滑?刂芠J]. 劉希,黃茹楠,高英杰. 液壓與氣動(dòng). 2019(07)
[4]基于觀測(cè)器的非線性高階滑模電液位置魯棒控制研究[J]. 王海燕. 中國(guó)工程機(jī)械學(xué)報(bào). 2019(02)
[5]基于改進(jìn)的最小二乘法伺服液壓PID控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 劉江文,周建明. 現(xiàn)代制造工程. 2018(11)
碩士論文
[1]步行機(jī)器人高性能液壓關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研制[D]. 吳競(jìng).東南大學(xué) 2016
[2]下肢外骨骼機(jī)器人電液伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真研究[D]. 謝飛飛.西安工業(yè)大學(xué) 2015
本文編號(hào):3273661
【文章來(lái)源】:機(jī)床與液壓. 2020,48(22)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
電液伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
圖2為兩級(jí)電液伺服閥原理圖,其工作原理如下:由電機(jī)驅(qū)動(dòng)固定排量泵將油從油箱中輸送到系統(tǒng)的其他部件;蓄能器將供給系統(tǒng)中多余的能量轉(zhuǎn)變?yōu)閴嚎s能儲(chǔ)存起來(lái),當(dāng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)需要液壓能時(shí),又可以將壓縮能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗軐?duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償,以保證液壓控制系統(tǒng)壓力處于正常范圍之內(nèi);安全閥將額外的流量返回到油箱中,使系統(tǒng)壓力不超過(guò)規(guī)定值,從而保證系統(tǒng)不因壓力過(guò)高而發(fā)生事故。因此,蓄能器和安全閥一起在泵出口處保持恒定的供應(yīng)壓力pS。旋轉(zhuǎn)式液壓執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)負(fù)載,其容積位移是恒定的。執(zhí)行器的角位置、角速度和角加速度由兩級(jí)電液伺服閥決定。閥門第一級(jí)的壓力pP為先導(dǎo)壓力,通常pP ≤pS。所有必要的輸出數(shù)據(jù)都是通過(guò)數(shù)據(jù)采集和A/D轉(zhuǎn)換器從不同安裝的傳感器中收集的。輸入信號(hào)由實(shí)時(shí)數(shù)字控制器產(chǎn)生,并通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào),然后驅(qū)動(dòng)伺服閥閥芯至正確位置。2 液壓系統(tǒng)建模
奇異攝動(dòng)控制設(shè)計(jì)框圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]柔性聯(lián)接CMAC控制電液伺服系統(tǒng)位置跟蹤研究[J]. 李建英,王云周,康靜,孫宵. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2020(09)
[2]基于自適應(yīng)遺傳算法的電液伺服系統(tǒng)控制[J]. 董蒙,欒希亭,吳寶元,梁俊龍. 機(jī)床與液壓. 2019(14)
[3]電液位置伺服系統(tǒng)自適應(yīng)反演滑?刂芠J]. 劉希,黃茹楠,高英杰. 液壓與氣動(dòng). 2019(07)
[4]基于觀測(cè)器的非線性高階滑模電液位置魯棒控制研究[J]. 王海燕. 中國(guó)工程機(jī)械學(xué)報(bào). 2019(02)
[5]基于改進(jìn)的最小二乘法伺服液壓PID控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 劉江文,周建明. 現(xiàn)代制造工程. 2018(11)
碩士論文
[1]步行機(jī)器人高性能液壓關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研制[D]. 吳競(jìng).東南大學(xué) 2016
[2]下肢外骨骼機(jī)器人電液伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真研究[D]. 謝飛飛.西安工業(yè)大學(xué) 2015
本文編號(hào):3273661
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