本文關(guān)鍵詞：智能模糊控制精密液壓伺服系統(tǒng)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著超精密機(jī)床在工業(yè)領(lǐng)域和國防、空間科學(xué)等領(lǐng)域的需求日益增大,市場(chǎng)對(duì)超精密機(jī)床的加工精度和工作性能的要求也越來越高。影響超精密機(jī)床性能的因素有很多。液體靜壓導(dǎo)軌是超精密加工機(jī)床的關(guān)鍵組成部分,直接影響著機(jī)床的幾何精度。而液壓動(dòng)力系統(tǒng)是液體靜壓導(dǎo)軌正常運(yùn)行的必要輔助單元。要保持液體靜壓導(dǎo)軌運(yùn)行的高精度、高剛度,液壓系統(tǒng)必須能夠?yàn)殪o壓導(dǎo)軌提供壓力和溫度非常穩(wěn)定的潤滑油。針對(duì)傳統(tǒng)液壓動(dòng)力系統(tǒng)利用閥控裝置來調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的壓力或流量而導(dǎo)致系統(tǒng)效率低、發(fā)熱量大的缺點(diǎn)以及工業(yè)控制中常用的PID控制抗干擾能力弱、參數(shù)整定困難的不足,本課題設(shè)計(jì)了一種智能模糊控制精密液壓伺服系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用模糊控制策略控制伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),電機(jī)帶動(dòng)內(nèi)嚙合齒輪泵直接給靜壓導(dǎo)軌提供恒溫、恒壓的潤滑油。通過MATLAB仿真和數(shù)據(jù)測(cè)量表明該系統(tǒng)具有發(fā)熱量小、效率高、低噪聲,動(dòng)態(tài)響應(yīng)好、跟隨性好,抗干擾能力強(qiáng)、魯棒性好等優(yōu)點(diǎn)。本文以超精密五軸數(shù)控機(jī)床靜關(guān)鍵部件靜壓導(dǎo)軌的液壓動(dòng)力系統(tǒng)為研究對(duì)象,主要從以下幾方面內(nèi)容進(jìn)行了研究：(1)深入分析了液壓伺服系統(tǒng)的背景,包括傳統(tǒng)液壓動(dòng)力系統(tǒng)的不足,PID控制的概況,智能控制的概況和研究狀況,模糊控制的概況和研究狀況。(2)從液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)入手,搭建了液壓伺服系統(tǒng)原理圖,對(duì)油箱、泵和電機(jī)安裝座、油路集成塊等機(jī)械部件進(jìn)行Solidworks三維建模,對(duì)泵等液壓元件及驅(qū)動(dòng)器、電機(jī)等關(guān)鍵電器元件進(jìn)行選型購買。(3)搭建起了基于PID控制的液壓伺服控制系統(tǒng),首先通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量了油泵的效率和油液溫升,然后對(duì)PID控制系統(tǒng)進(jìn)行階躍響應(yīng)測(cè)試,得到的壓力動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性和壓力波動(dòng)特性及抗干擾能力。(4)深入研究了模糊PID控制的原理、結(jié)構(gòu),特別是輸入變量模糊化和模糊變量清晰化的方法。并針對(duì)本液壓伺服系統(tǒng),設(shè)計(jì)了參數(shù)自整模糊PID控制器。(5)利用NMATLAB軟件搭建液壓伺服系統(tǒng)模糊PID控制系統(tǒng),經(jīng)仿真分析對(duì)后,得出參數(shù)自整模糊PID控制策略比傳統(tǒng)PID控制具有響應(yīng)快、無超調(diào)、調(diào)節(jié)時(shí)間短、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)。(6)將模糊PID控制系統(tǒng)應(yīng)用到實(shí)際的液壓伺服系統(tǒng)中,經(jīng)過測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)一步證明參數(shù)自整模糊PI[)控制系統(tǒng)具有更好的動(dòng)態(tài)特性和穩(wěn)定性。
【關(guān)鍵詞】：液壓伺服 伺服電機(jī) 模糊PID MATLAB
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG502.3;TP273.4
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-14
• 第一章 緒論14-23
• 1.1 課題研究背景14-16
• 1.2 傳統(tǒng)PID控制概述16-17
• 1.3 智能控制的概述及應(yīng)用狀況17-21
• 1.3.1 智能控制概述17-18
• 1.3.2 智能控制的研究應(yīng)用狀況18-19
• 1.3.3 模糊控制發(fā)展概況和研究應(yīng)用狀況19-21
• 1.4 課題研究主要內(nèi)容21-23
• 第二章 液壓伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)23-38
• 2.1 液壓伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求23
• 2.2 供油方案的選擇23-26
• 2.2.1 恒壓式液體靜壓導(dǎo)軌23-24
• 2.2.2 恒流量式液體靜壓導(dǎo)軌24-25
• 2.2.3 液體靜壓導(dǎo)軌供油系統(tǒng)的選取25-26
• 2.3 液壓伺服系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)26-28
• 2.4 關(guān)鍵元器件選型28-37
• 2.4.1 齒輪泵選型28-30
• 2.4.2 電機(jī)選型30-32
• 2.4.3 控制驅(qū)動(dòng)器選型32-34
• 2.4.4 其他附件選型34-35
• 2.4.5 機(jī)械零部件建模35-37
• 2.5 本章小結(jié)37-38
• 第三章 液壓伺服系統(tǒng)的搭建和實(shí)驗(yàn)測(cè)量分析38-48
• 3.1 液壓系統(tǒng)的搭建38
• 3.2 液壓伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)參數(shù)測(cè)量38-47
• 3.2.1 油泵泄漏量的測(cè)量38-40
• 3.2.2 液壓系統(tǒng)油液動(dòng)態(tài)溫度測(cè)量與分析40-42
• 3.2.3 液壓系統(tǒng)油壓動(dòng)態(tài)響性能指標(biāo)測(cè)量與分析42-45
• 3.2.4 液壓系統(tǒng)油壓波動(dòng)性測(cè)量與分析45-46
• 3.2.5 液壓系統(tǒng)抗干擾能力測(cè)量與分析46-47
• 3.3 本章小結(jié)47-48
• 第四章 模糊控制原理48-56
• 4.1 模糊控制器的基本原理及設(shè)計(jì)步驟48-49
• 4.1.1 模糊控制器的基本原理48
• 4.1.2 模糊控制器的設(shè)計(jì)步驟48-49
• 4.2 模糊控制器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)49-50
• 4.3 模糊控制規(guī)則的設(shè)計(jì)50-52
• 4.3.1 選擇描述輸入和輸出變量的詞集51
• 4.3.2 建立模糊控制器的控制規(guī)則51-52
• 4.4 量化因子、比例因子的選擇52-53
• 4.4.1 量化因子52-53
• 4.4.2 比例因子53
• 4.5 模糊蘊(yùn)含關(guān)系將模糊量清晰化53-54
• 4.6 模糊集合清晰化的方法54-55
• 4.7 本章小結(jié)55-56
• 第五章 參數(shù)自調(diào)整模糊PID控制器的設(shè)計(jì)與仿真56-73
• 5.1 參數(shù)自整模糊PID控制器結(jié)構(gòu)56
• 5.2 模糊控制器變量的選擇56-57
• 5.3 模糊控制規(guī)則的建立57-60
• 5.4 模糊推理及解模糊化60-62
• 5.5 基于MATLAB模糊PID控制系統(tǒng)的仿真62-70
• 5.5.1 MATLAB及仿真環(huán)境Simulink介紹62-63
• 5.5.2 模糊PID控制系統(tǒng)的仿真過程63-67
• 5.5.3 Simulink仿真結(jié)果及性能分析67-70
• 5.6 液壓伺服模糊PID控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量與數(shù)據(jù)分析70-72
• 5.7 本章小結(jié)72-73
• 總結(jié)與展望73-75
• 參考文獻(xiàn)75-80
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文80-82
• 致謝82

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 潘曉磊;趙川;呂海立;;無刷直流電機(jī)模糊自適應(yīng)PID控制的研究[J];機(jī)電工程技術(shù);2016年03期

2 洪崢;高洪;;基于模糊PID技術(shù)的交流伺服電機(jī)位置控制系統(tǒng)研究[J];新鄉(xiāng)學(xué)院學(xué)報(bào);2015年09期

3 趙新華;王璞;陳曉紅;;投球機(jī)器人模糊PID控制[J];智能系統(tǒng)學(xué)報(bào);2015年03期

4 商慶健;張金敏;商登峰;;基于專家控制系統(tǒng)的育苗大棚設(shè)計(jì)[J];蘭州交通大學(xué)學(xué)報(bào);2014年03期

5 張勇;程小華;;智能控制在無刷直流電機(jī)控制中的應(yīng)用研究[J];微電機(jī);2013年10期

6 曹陽;田曉燕;李巧梅;曹艷華;;無閥液壓伺服系統(tǒng)的研究進(jìn)展[J];現(xiàn)代制造工程;2012年09期

7 黃河;劉福華;王信;;基于單片機(jī)模糊推理的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];電子設(shè)計(jì)工程;2012年13期

8 仇成群;劉成林;沈法華;陳杰;;基于Matlab和模糊PID的汽車巡航控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2012年06期

9 張國賢;;高壓內(nèi)嚙合齒輪泵[J];流體傳動(dòng)與控制;2011年06期

10 劉慶和;;直驅(qū)式液壓傳動(dòng)[J];液壓氣動(dòng)與密封;2011年07期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 黃迪淼;新型伺服液壓機(jī)控制系統(tǒng)研究與開發(fā)[D];合肥工業(yè)大學(xué);2012年

2 秦二衛(wèi);直驅(qū)式電液伺服位置及壓力控制系統(tǒng)的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

3 張志坤;基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的倒立擺控制技術(shù)研究[D];揚(yáng)州大學(xué);2009年

4 韋興平;模糊PID控制器在氟氣加氣站壓力控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[D];西華大學(xué);2008年

5 鄒偉;專家控制在紙漿濃度控制中的應(yīng)用研究[D];陜西科技大學(xué);2006年

6 何芝強(qiáng);PID控制器參數(shù)整定方法及其應(yīng)用研究[D];浙江大學(xué);2005年

  本文關(guān)鍵詞：智能模糊控制精密液壓伺服系統(tǒng)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：262283