基于位置/力同步的電液位置伺服系統(tǒng)加載力控制研究
發(fā)布時間:2022-07-08 14:07
在電液位置伺服系統(tǒng)中,同步控制在一些重型工業(yè)、大型機械設(shè)備中應(yīng)用廣泛,并且隨著工業(yè)發(fā)展,在很多場合單個執(zhí)行機構(gòu)已經(jīng)無法滿足對負載能力的需求,要求多執(zhí)行機構(gòu)同步執(zhí)行來滿足負載要求。因此我們要考慮多個執(zhí)行機構(gòu)的同步性能,如何提高他們的同步性、穩(wěn)定性等動靜態(tài)性能,是該研究領(lǐng)域的一個重要熱點。本文主要針對電液位置伺服系統(tǒng)的同步控制問題進行研究,首先對系統(tǒng)進行受力分析,建立數(shù)學(xué)模型,分析兩個不同的雙缸建模方式,從理論上研究如何提高其同步控制精度的方法,然后對單缸系統(tǒng)和雙缸系統(tǒng)進行仿真分析,針對仿真結(jié)果中單缸的動態(tài)響應(yīng)差和雙缸的同步控制精度低的問題,采用模糊PID控制器對系統(tǒng)進行再仿真研究,最后實驗驗證控制器的有效性。具體研究內(nèi)容如下:(1)本文對電液位置伺服系統(tǒng)的同步控制問題進行研究,先對系統(tǒng)進行受力分析,建立數(shù)學(xué)模型,在研究系統(tǒng)同步控制方式的基礎(chǔ)上,分析得到兩種不同提高控制精度的建模方式,分別建立力控補償控制模型和流量補償控制模型,實現(xiàn)在兩個電液位置伺服系統(tǒng)建模上建立一種補償關(guān)系。(2)根據(jù)兩種不同的建模方式對系統(tǒng)進行仿真,先對系統(tǒng)的一個電液伺服系統(tǒng)進行時域和頻域分析,仿真分析單缸的動靜態(tài)特性...
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 本研究課題的來源
1.2 課題研究的背景和意義
1.3 液壓缸同步研究現(xiàn)狀
1.3.1 液壓缸同步方式的研究現(xiàn)狀
1.3.2 液壓缸同步控制算法研究現(xiàn)狀
1.3.3 位置與力協(xié)同控制的發(fā)展現(xiàn)狀
1.4 本論文的主要研究內(nèi)容
第2章 電液位置伺服系統(tǒng)的建模
2.1 引言
2.2 電液位置伺服系統(tǒng)工作原理
2.3 電液伺服系統(tǒng)的特點
2.4 電液位置伺服系統(tǒng)的模型
2.4.1 位移傳感器建模
2.4.2 電液伺服閥
2.4.3 閥控缸數(shù)學(xué)模型
2.5 本章小結(jié)
第3章 電液位置伺服系統(tǒng)控制策略研究
3.1 前言
3.2 雙缸力位轉(zhuǎn)換同步控制
3.2.1 雙缸系統(tǒng)控制
3.2.2 力位轉(zhuǎn)換建模
3.2.3 系統(tǒng)模型的運動方程與框圖
3.3 電液伺服系統(tǒng)力控補償控制
3.3.1 電液伺服系統(tǒng)協(xié)同運動
3.3.2 力控補償建模原理
3.4 系統(tǒng)建模運動方程
3.5 本章小結(jié)
第4章 電液位置伺服系統(tǒng)補償控制研究
4.1 引言
4.2 模糊復(fù)合PID控制器設(shè)計
4.2.1 模糊控制介紹
4.2.2 PID控制器介紹
4.2.3 復(fù)合控制方案
4.3 單缸控制器設(shè)計
4.3.1 模糊化
4.3.2 模糊規(guī)則
4.3.3 模糊推理及解模糊
4.4 單缸系統(tǒng)控制仿真
4.4.1 單缸系統(tǒng)仿真分析
4.4.2 模糊控制的仿真
4.5 雙缸同步控制仿真分析
4.5.1 同等同步力控補償建模仿真
4.5.2 同等流量補償建模仿真
4.6 本章小結(jié)
第5章 雙缸同步實驗研究
5.1 引言
5.2 雙缸同步實驗平臺
5.2.1 油泵系統(tǒng)
5.2.2 液壓動力機構(gòu)
5.2.3 測試系統(tǒng)
5.3 雙缸同步控制實驗研究
5.3.1 力控補償同步實驗研究
5.3.2 流量補償同步實驗研究
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及專利
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]模糊自適應(yīng)PID串級控制在主汽溫控制中的應(yīng)用[J]. 吳成渝,王超,李斌. 電子設(shè)計工程. 2018(22)
[2]基于模糊PID控制的變排量液壓馬達系統(tǒng)仿真[J]. 馬俊功,楊曉月. 計算機測量與控制. 2018(10)
[3]基于人機交互的重載機械臂控制方法[J]. 李連鵬,解侖,劉振宗,郝兵,劉大華,胡同海. 機器人. 2018(04)
[4]基于柔順控制的航天器大部件機器人裝配技術(shù)[J]. 胡瑞欽,張立建,孟少華,董愨,隆昌宇. 機械工程學(xué)報. 2018(11)
[5]基于交叉耦合控制的雙電機同步控制系統(tǒng)研究[J]. 王建紅,陳耀忠,陳桂,林健,戴正忠. 南京理工大學(xué)學(xué)報. 2017(06)
[6]快速跟隨型主從結(jié)構(gòu)多電機同步控制[J]. 王少煒,耿強,周湛清. 新型工業(yè)化. 2017(10)
[7]伺服控制系統(tǒng)的復(fù)合模糊自適應(yīng)PID控制[J]. 余容,孫浩然,何朝明. 組合機床與自動化加工技術(shù). 2017(04)
[8]基于H∞-交叉耦合算法的雙驅(qū)同步控制[J]. 陳海森,張德新,王繼河,邵曉巍,陳國忠. 浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2017(01)
[9]基于MATLAB-AMESim的電液伺服系統(tǒng)模糊PID控制[J]. 付甜甜,朱玉川,顧亞軍. 機床與液壓. 2016(20)
[10]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID的牧草烘干機控制系統(tǒng)研究[J]. 周修理,江麗麗,李艷軍,毛先峰,梁煜,馮江. 農(nóng)機化研究. 2016(03)
碩士論文
[1]二維精密運動平臺的輪廓伺服控制器設(shè)計[D]. 田乃強.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]機械系統(tǒng)中的摩擦模型及仿真[D]. 劉國平.西安理工大學(xué) 2007
[3]電液位置伺服系統(tǒng)智能控制研究[D]. 朱寶.四川大學(xué) 2004
本文編號:3657167
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 本研究課題的來源
1.2 課題研究的背景和意義
1.3 液壓缸同步研究現(xiàn)狀
1.3.1 液壓缸同步方式的研究現(xiàn)狀
1.3.2 液壓缸同步控制算法研究現(xiàn)狀
1.3.3 位置與力協(xié)同控制的發(fā)展現(xiàn)狀
1.4 本論文的主要研究內(nèi)容
第2章 電液位置伺服系統(tǒng)的建模
2.1 引言
2.2 電液位置伺服系統(tǒng)工作原理
2.3 電液伺服系統(tǒng)的特點
2.4 電液位置伺服系統(tǒng)的模型
2.4.1 位移傳感器建模
2.4.2 電液伺服閥
2.4.3 閥控缸數(shù)學(xué)模型
2.5 本章小結(jié)
第3章 電液位置伺服系統(tǒng)控制策略研究
3.1 前言
3.2 雙缸力位轉(zhuǎn)換同步控制
3.2.1 雙缸系統(tǒng)控制
3.2.2 力位轉(zhuǎn)換建模
3.2.3 系統(tǒng)模型的運動方程與框圖
3.3 電液伺服系統(tǒng)力控補償控制
3.3.1 電液伺服系統(tǒng)協(xié)同運動
3.3.2 力控補償建模原理
3.4 系統(tǒng)建模運動方程
3.5 本章小結(jié)
第4章 電液位置伺服系統(tǒng)補償控制研究
4.1 引言
4.2 模糊復(fù)合PID控制器設(shè)計
4.2.1 模糊控制介紹
4.2.2 PID控制器介紹
4.2.3 復(fù)合控制方案
4.3 單缸控制器設(shè)計
4.3.1 模糊化
4.3.2 模糊規(guī)則
4.3.3 模糊推理及解模糊
4.4 單缸系統(tǒng)控制仿真
4.4.1 單缸系統(tǒng)仿真分析
4.4.2 模糊控制的仿真
4.5 雙缸同步控制仿真分析
4.5.1 同等同步力控補償建模仿真
4.5.2 同等流量補償建模仿真
4.6 本章小結(jié)
第5章 雙缸同步實驗研究
5.1 引言
5.2 雙缸同步實驗平臺
5.2.1 油泵系統(tǒng)
5.2.2 液壓動力機構(gòu)
5.2.3 測試系統(tǒng)
5.3 雙缸同步控制實驗研究
5.3.1 力控補償同步實驗研究
5.3.2 流量補償同步實驗研究
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及專利
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]模糊自適應(yīng)PID串級控制在主汽溫控制中的應(yīng)用[J]. 吳成渝,王超,李斌. 電子設(shè)計工程. 2018(22)
[2]基于模糊PID控制的變排量液壓馬達系統(tǒng)仿真[J]. 馬俊功,楊曉月. 計算機測量與控制. 2018(10)
[3]基于人機交互的重載機械臂控制方法[J]. 李連鵬,解侖,劉振宗,郝兵,劉大華,胡同海. 機器人. 2018(04)
[4]基于柔順控制的航天器大部件機器人裝配技術(shù)[J]. 胡瑞欽,張立建,孟少華,董愨,隆昌宇. 機械工程學(xué)報. 2018(11)
[5]基于交叉耦合控制的雙電機同步控制系統(tǒng)研究[J]. 王建紅,陳耀忠,陳桂,林健,戴正忠. 南京理工大學(xué)學(xué)報. 2017(06)
[6]快速跟隨型主從結(jié)構(gòu)多電機同步控制[J]. 王少煒,耿強,周湛清. 新型工業(yè)化. 2017(10)
[7]伺服控制系統(tǒng)的復(fù)合模糊自適應(yīng)PID控制[J]. 余容,孫浩然,何朝明. 組合機床與自動化加工技術(shù). 2017(04)
[8]基于H∞-交叉耦合算法的雙驅(qū)同步控制[J]. 陳海森,張德新,王繼河,邵曉巍,陳國忠. 浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2017(01)
[9]基于MATLAB-AMESim的電液伺服系統(tǒng)模糊PID控制[J]. 付甜甜,朱玉川,顧亞軍. 機床與液壓. 2016(20)
[10]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID的牧草烘干機控制系統(tǒng)研究[J]. 周修理,江麗麗,李艷軍,毛先峰,梁煜,馮江. 農(nóng)機化研究. 2016(03)
碩士論文
[1]二維精密運動平臺的輪廓伺服控制器設(shè)計[D]. 田乃強.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]機械系統(tǒng)中的摩擦模型及仿真[D]. 劉國平.西安理工大學(xué) 2007
[3]電液位置伺服系統(tǒng)智能控制研究[D]. 朱寶.四川大學(xué) 2004
本文編號:3657167
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