氣動技術具有結構簡單、工作可靠、無污染等許多顯著的優(yōu)點,在工業(yè)生產(chǎn)中得到了越來越廣泛的應用,己成為工業(yè)自動化不可缺少的重要手段。由于氣動系統(tǒng)存在氣體的可壓縮性、閥的非線性、氣缸的摩擦力特性及系統(tǒng)參數(shù)易受環(huán)境的影響等特點,這些在很大程度上增加了氣動位置控制系統(tǒng)的控制難度,使得氣動比例位置控制系統(tǒng)難以獲得滿意的性能。如何實現(xiàn)氣動系統(tǒng)快速、準確的位置控制成為目前氣動比例/伺服控制技術研究的重要課題。本文所涉氣動比例閥缸系統(tǒng)由FESTO公司生產(chǎn)的MPYE-5-1/4-010-B型三位五通比例閥、DGP-25-400-PPV-A-B型無桿氣缸組成,由于氣動系統(tǒng)的一些特征,使得本文氣動比例位置控制系統(tǒng)響應較慢、運行不穩(wěn)定。本文通過對比例閥、無桿氣缸特性的分析,基于空氣動力學及質(zhì)量連續(xù)定律、牛頓第二定律等理論對控制系統(tǒng)進行分析,建立了系統(tǒng)的數(shù)學模型。分析了系統(tǒng)速度放大系數(shù)、固有頻率和氣動阻尼比、負載變化對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。對系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的比例、PID控制,經(jīng)仿真發(fā)現(xiàn)難以獲得良好的控制效果。考慮到流體本身存在的非線性、時變性、參數(shù)變化大、外負載干擾大的特征,以及氣動系統(tǒng)的非線性,不確定性等因素,結合模... 

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 氣動技術的現(xiàn)狀
    1.2 氣動技術的發(fā)展
    1.3 氣動比例/伺服控制技術
    1.4 氣動比例控制方法
    1.5 課題研究的內(nèi)容及意義
第二章 氣動比例閥缸位置控制系統(tǒng)的數(shù)學模型
    2.1 氣缸的特性分析
    2.2 氣動比例閥缸位置控制系統(tǒng)的數(shù)學模型
        2.2.1 系統(tǒng)概述
        2.2.2 比例閥、無桿氣缸的技術參數(shù)
        2.2.3 系統(tǒng)數(shù)學模型的推導
            2.2.3.1 氣缸兩腔流量連續(xù)性方程
            2.2.3.2 電氣比例閥的壓力—流量方程
            2.2.3.3 氣缸活塞力平衡方程
            2.2.3.4 開環(huán)系統(tǒng)數(shù)學模型
            2.2.3.5 系統(tǒng)參數(shù)及具體的模型函數(shù)
    2.3 氣動比例閥缸系統(tǒng)位置控制的特性分析
    2.4 氣動比例閥缸位置控制閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
        2.4.1 閉環(huán)系統(tǒng)模型函數(shù)的推導及仿真
        2.4.2 負載變化對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響
第三章 模糊控制工程技術
    3.1 模糊控制的發(fā)展概況
    3.2 模糊控制的工作原理
    3.3 模糊控制技術
第四章 氣動比例閥缸系統(tǒng)的模糊控制
    4.1 模糊控制器設計的基本方法
    4.2 比例閥缸位置模糊控制原理
    4.3 比例閥缸位置模糊控制模型
        4.3.1 模糊控制器的結構設計
        4.3.2 精確量的模糊化方法
        4.3.3 模糊控制規(guī)則的設計
        4.3.4 模糊量的判決方法
        4.3.5 論域、量化因子、比例因子的選擇
        4.3.6 模糊控制查詢表及模糊控制算法流程
    4.4 系統(tǒng)模糊控制仿真
        4.4.1 MATLAB 簡介
        4.4.2 MATLAB 圖形用戶界面設計
        4.4.3 系統(tǒng)模糊控制仿真研究
        4.4.4 系統(tǒng)負載變化對模糊控制的影響
        4.4.5 仿真結果
結論與展望
參考文獻
攻讀學位期間公開發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]模糊控制理論的發(fā)展與應用[J]. 陳霞,陳廣林.  煤礦現(xiàn)代化. 2004(03)
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[5]基于模糊推理的智能控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀和展望[J]. 張金梅.  科技情報開發(fā)與經(jīng)濟. 2004(01)
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[7]氣動技術的近期發(fā)展及其影響因素[J]. 裘華徠.  液壓氣動與密封. 2002(03)
[8]介紹一種氣動新產(chǎn)品—仿生氣動肌肉腱[J]. 王雄耀.  液壓氣動與密封. 2002(01)
[9]關于模糊控制理論與應用的若干問題[J]. 應浩.  自動化學報. 2001(04)
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本文編號：3674090