隨著機(jī)械化和自動(dòng)化的高速發(fā)展,氣動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)得到了越來(lái)越多地關(guān)注及研究。因?yàn)榫哂谐杀镜?清潔安全,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維修方便等優(yōu)點(diǎn),氣動(dòng)系統(tǒng)在醫(yī)療,機(jī)器人,食品包裝,機(jī)械操作和汽車(chē)制造等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。然而,由于氣動(dòng)系統(tǒng)存在伺服閥非線性、各種摩擦力以及空氣壓縮性等不利因素,使其很難獲得滿意的定位精度。因此,如何提高氣動(dòng)系統(tǒng)的定位精度是當(dāng)前氣動(dòng)技術(shù)的重要研究方向之一。本文將以有桿氣缸伺服系統(tǒng)作為研究對(duì)象,并采用自抗擾控制技術(shù)對(duì)其進(jìn)行定位精度以及響應(yīng)速度的研究。首先,通過(guò)研究分析有桿氣缸伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及工作原理,建立相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。根據(jù)牛頓第二定律等相關(guān)理論,并在推導(dǎo)過(guò)程中采用合理地假設(shè)和簡(jiǎn)化,獲得有桿氣缸伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。但由于該系統(tǒng)中存在著復(fù)雜非線性,未建模動(dòng)態(tài)以及外部環(huán)境干擾等不確定性問(wèn)題,導(dǎo)致很難建立完整的數(shù)學(xué)模型。其次,為了解決有桿氣缸伺服系統(tǒng)中存在的各種不確定性問(wèn)題,提出將最小二乘支持向量機(jī)優(yōu)化的線性自抗擾控制方法運(yùn)用到該系統(tǒng)的定位研究中。線性擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器和最小支持向量機(jī)的兩者結(jié)合,能夠?qū)崟r(shí)地估計(jì)系統(tǒng)中的各種不確定性。線性狀態(tài)誤差反饋控制器通過(guò)估計(jì)值的補(bǔ)償可以確保閉環(huán)系統(tǒng)的良... 

【文章來(lái)源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：90 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 課題研究現(xiàn)狀
        1.2.1 氣缸伺服系統(tǒng)定位研究現(xiàn)狀
        1.2.2 自抗擾控制理論概述
    1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 氣缸伺服系統(tǒng)平臺(tái)簡(jiǎn)介
    2.1 氣缸伺服系統(tǒng)平臺(tái)
    2.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)元件簡(jiǎn)介
        2.2.1 有桿氣缸
        2.2.2 三位五通比例方向閥
        2.2.3 位移傳感器
        2.2.4 板卡
        2.2.5 氣動(dòng)三聯(lián)件和帶鎖孔殘壓釋放3通閥
    2.3 應(yīng)用軟件介紹
        2.3.1 仿真軟件
        2.3.2 實(shí)驗(yàn)軟件
    2.4 本章小結(jié)
第3章 氣缸伺服系統(tǒng)模型推導(dǎo)
    3.1 引言
    3.2 氣缸伺服系統(tǒng)建模
        3.2.1 有桿氣缸力平衡方程的數(shù)學(xué)模型
        3.2.2 有桿氣缸摩擦力的數(shù)學(xué)模型
        3.2.3 有桿氣缸的兩腔流量方程
        3.2.4 比例閥的閥口流量方程
        3.2.5 系統(tǒng)總數(shù)學(xué)模型
    3.3 本章小結(jié)
第4章 氣缸伺服系統(tǒng)優(yōu)化線性自抗擾定位控制研究
    4.1 引言
    4.2 氣缸伺服系統(tǒng)模型
    4.3 優(yōu)化線性自抗擾控制算法
        4.3.1 線性自抗擾控制的設(shè)計(jì)
        4.3.2 最小二乘支持向量機(jī)
        4.3.3 優(yōu)化線性自抗擾控制的結(jié)構(gòu)
        4.3.4 優(yōu)化線性擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的設(shè)計(jì)
        4.3.5 優(yōu)化線性狀態(tài)誤差反饋控制器的設(shè)計(jì)
    4.4 仿真驗(yàn)證
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的氣缸伺服系統(tǒng)有限時(shí)間定位控制研究
    5.1 引言
    5.2 氣缸伺服系統(tǒng)模型
    5.3 基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的有限時(shí)間定位控制算法
        5.3.1 擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的設(shè)計(jì)
        5.3.2 非奇異快速終端滑�？刂破鞯脑O(shè)計(jì)
    5.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.5 本章小結(jié)
第6章 基于廣義擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的變負(fù)載氣缸伺服系統(tǒng)定位控制研究
    6.1 引言
    6.2 氣缸伺服系統(tǒng)模型
    6.3 基于廣義擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的積分滑模控制算法
        6.3.1 廣義擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的設(shè)計(jì)
        6.3.2 積分滑�？刂破鞯脑O(shè)計(jì)
    6.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    6.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高速開(kāi)關(guān)閥控氣動(dòng)位置伺服系統(tǒng)的自適應(yīng)魯棒控制[J]. 孟德遠(yuǎn),陶國(guó)良,李艾民,李威.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(10)
[2]我國(guó)氣動(dòng)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 王磊.  林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備. 2013(05)
[3]對(duì)我國(guó)氣動(dòng)行業(yè)發(fā)展的思考[J]. 王雄耀.  流體傳動(dòng)與控制. 2012(04)
[4]氣動(dòng)肌肉與氣缸的特性對(duì)比研究[J]. 隋立明,張立勛.  液壓與氣動(dòng). 2011(11)
[5]氣動(dòng)技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新[J]. 沈嬋,路波,惠偉安.  流體傳動(dòng)與控制. 2011(04)
[6]基于FUZZY-PID的氣缸位置伺服控制系統(tǒng)[J]. 張艷艷,韓建海,趙書(shū)尚,李繼磊.  液壓氣動(dòng)與密封. 2008(04)
[7]氣動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用[J]. 李家書(shū).  液壓氣動(dòng)與密封. 2006(04)
[8]跟蹤微分器濾波性能研究[J]. 武利強(qiáng),林浩,韓京清.  系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2004(04)
[9]氣動(dòng)位置伺服系統(tǒng)的非對(duì)稱模糊PID控制[J]. 薛陽(yáng),彭光正,賀保國(guó),伍清河.  控制理論與應(yīng)用. 2004(01)
[10]單出桿低摩擦氣缸位置伺服控制系統(tǒng)的分析與研究[J]. 范萌,彭光正,薛陽(yáng),趙彤.  機(jī)床與液壓. 2003(02)

博士論文
[1]高精度氣動(dòng)同步系統(tǒng)研究[D]. 孟德遠(yuǎn).浙江大學(xué) 2013

碩士論文
[1]氣缸定位系統(tǒng)的控制策略和應(yīng)用[D]. 宋小冬.上海交通大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3175345