電機(jī)載荷模擬液壓裝置控制方法的研究
本文選題:電機(jī)負(fù)載模擬 + 液壓伺服系統(tǒng)。 參考:《長(zhǎng)春理工大學(xué)》2016年碩士論文
【摘要】:本論文根據(jù)電機(jī)選型及性能檢測(cè)的需求,對(duì)電機(jī)負(fù)載模擬系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)研究。在前人的基礎(chǔ)上,對(duì)負(fù)載模擬系統(tǒng)的控制方法進(jìn)行了重點(diǎn)研究,以更好地模擬電機(jī)在工況中受到負(fù)載,為工況下電機(jī)的選型提供支持。本文首先對(duì)電機(jī)在不同工況的負(fù)載進(jìn)行了分析,根據(jù)不同負(fù)載類(lèi)型分別建立了液壓系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,其中重點(diǎn)對(duì)慣性負(fù)載時(shí)的“馬達(dá)狀態(tài)”和高低頻正弦沖擊負(fù)載時(shí)的“泵狀態(tài)”進(jìn)行了建模分析。接著,因?yàn)槟M系統(tǒng)為一個(gè)復(fù)雜的非線性系統(tǒng),為了提升可控性,本文對(duì)控制方法進(jìn)行了研究:首先利用直接閉環(huán)方法對(duì)慣性力矩模擬系統(tǒng)建模,仿真結(jié)果符合要求;然后,針對(duì)高低頻慣性負(fù)載利用直接閉環(huán)控制液壓系統(tǒng),并利用Matlab仿真,結(jié)果誤差較大;接著,基于直接閉環(huán)控制系統(tǒng)的誤差,改進(jìn)了直接閉環(huán)控制系統(tǒng)并進(jìn)行了仿真,低頻性能得到很好的提升,但高頻端響應(yīng)誤差很大;隨后,為了優(yōu)化高頻性能,選用PID控制方法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建模和仿真,仿真結(jié)果顯示低頻和高頻穩(wěn)態(tài)有很好的響應(yīng),但是高頻負(fù)載響應(yīng)時(shí),液壓系統(tǒng)輸出穩(wěn)定時(shí)間過(guò)長(zhǎng),并伴有超調(diào);最后,分析了PID控制器響應(yīng)效果不好的原因,把模糊控制理論和PID控制理論相結(jié)合,構(gòu)成了智能化控制——模糊PID控制器,結(jié)合模糊PID控制器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了建模和仿真,仿真結(jié)果顯示,在高頻段,系統(tǒng)響應(yīng)很好。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)控制方法的研究,最終完成了對(duì)液壓系統(tǒng)的優(yōu)化。最后設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析,結(jié)果進(jìn)一步支持了控制方法的可行性。
[Abstract]:According to the requirements of motor selection and performance testing, this paper studies the motor load simulation system. On the basis of previous researches, the control method of load simulation system is studied in order to better simulate the load of motor under working condition and to provide support for the selection of motor under working condition. In this paper, the load of motor under different working conditions is analyzed, and the mathematical model of hydraulic system is established according to different load types. The "motor state" of inertial load and the "pump state" of high and low frequency sinusoidal impact load are analyzed. Then, because the simulation system is a complex nonlinear system, in order to improve controllability, the control method is studied in this paper: firstly, the inertial torque simulation system is modeled by the direct closed-loop method, and the simulation results meet the requirements. Aiming at the high and low frequency inertial load, the hydraulic system is controlled by direct closed loop, and the result error is large by using Matlab simulation. Then, based on the error of the direct closed loop control system, the direct closed loop control system is improved and simulated. The low frequency performance is improved very well, but the response error of the high frequency end is very big. Then, in order to optimize the high frequency performance, the PID control method is used to model and simulate the system. The simulation results show that the low frequency and high frequency steady-state response is very good. But when the high frequency load response, the hydraulic system output stabilization time is too long, accompanied by overshoot. Finally, the paper analyzes the reason why the response effect of PID controller is not good, and combines fuzzy control theory with PID control theory. The intelligent control-fuzzy PID controller is constructed. The system is modeled and simulated with fuzzy PID controller. The simulation results show that the response of the system is very good in high frequency band. Through the study of the control method of the system, the optimization of the hydraulic system is finally completed. Finally, the experiment is designed and the experimental data are analyzed. The results further support the feasibility of the control method.
【學(xué)位授予單位】:長(zhǎng)春理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:TM301.2;TM921.54
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