本文關(guān)鍵詞：大流量電液伺服插裝閥先導級配置及控制策略研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：傳統(tǒng)串聯(lián)先導控制型大流量電液伺服插裝閥在“大流量”與“高頻響”之間普遍存在矛盾,即其頻率響應能力隨著額定流量增加而明顯下降。近年來一些研究成果及產(chǎn)品表明,采用并聯(lián)先導控制方案已成為解決該問題主要方法之一。傳統(tǒng)并聯(lián)先導控制方案采用先導流量同步分配及線性控制策略,雖然使主級插裝閥大范圍跳變能力得到提高,但其對小幅值信號激勵的頻率響應和穩(wěn)態(tài)跟蹤精度并未得到改善。在此背景下,本文以100通徑并聯(lián)先導控制型大流量電液伺服插裝閥為研究對象,提出并聯(lián)先導級分段流量分配方案和非線性控制策略。此外,以單個先導閥控制的100通徑主動式大流量電液伺服插裝閥為研究對象,采用非線性自適應魯棒控制(Nonlinear Adaptive Robust Control)理論對其主級插裝閥位置閉環(huán)控制進行了初步研究。 論文第一章首先在大型機電液裝備對電液伺服控制系統(tǒng)技術(shù)指標要求越來越高的應用背景下,指出大流量電液伺服閥“大流量”和“高頻響”之間普遍存在的矛盾及其技術(shù)難點。詳細介紹了大流量電液伺服／比例插裝閥和電液伺服控制理論的國內(nèi)外研究及發(fā)展現(xiàn)狀,明確了本課題的主要研究內(nèi)容及目標。 論文第二章以100通徑并聯(lián)先導控制型大流量電液伺服插裝閥為研究對象,對并聯(lián)先導級和主級插裝閥的結(jié)構(gòu)及工作原理進行了詳細分析,在傳統(tǒng)先導流量同步分配方案和線性控制的基礎(chǔ)上,提出了先導流量分段分配方案及非線性控制策略,并對其進行深入討論和分析,確定控制參數(shù)調(diào)節(jié)和選取的一般原則。針對三種不同的先導級組成、先導流量分配方案及相應的控制策略,利用MATLAB/Simulink-AMESim虛擬樣機聯(lián)合仿真平臺進行了定性仿真分析。仿真結(jié)果表明,本文新提出的先導流量分段分配方案及非線性控制策略可以使主級插裝閥在基本不損失大幅值范圍動態(tài)調(diào)整能力的前提下,有效提升其對小幅值信號激勵的頻率響應能力,同時改善了穩(wěn)態(tài)跟蹤精度。 論文第三章以單個先導閥控制的100通徑主動式大流量電液伺服插裝閥為研究對象,在一定簡化條件下建立其數(shù)學模型,采用非線性自適應魯棒控制理論(NARC)設(shè)計主級插裝閥位置閉環(huán)控制算法,并對控制器進行了簡化�；贛ATLAB/Simulink和AMESim分別完成了基于S函數(shù)模型和基于AMESim虛擬樣機的主級插裝閥位置閉環(huán)NARC控制算法仿真分析�；赟函數(shù)模型的仿真結(jié)果證明了本文所設(shè)計的主級插裝閥位置閉環(huán)NARC控制算法的理論正確性,但基于AMESim虛擬樣機的聯(lián)合仿真卻并未取得理想的控制效果,對造成這種結(jié)果可能的原因進行了探討和分析。 論文第四章首先簡要介紹MATLAB/Simulink-xPC實時控制平臺和綜合試驗臺,并利用搭建的試驗測試平臺完成了100通徑并聯(lián)先導控制型大流量電液伺服插裝閥分別采用三種不同先導級流量分配方案及控制策略的試驗研究,試驗結(jié)果驗證了本文新提出的先導流量分段分配方案和非線性控制策略對主級插裝閥穩(wěn)態(tài)跟蹤精度以及對小幅值信號激勵頻率響應能力的提高。此外還進行了單個先導閥控制的100通徑大流量電液伺服插裝閥主級插裝閥位置閉環(huán)NARC控制算法的初步試驗研究,試驗結(jié)果與第三章中基于AMESim虛擬樣機的主級插裝閥位置閉環(huán)NARC控制算法聯(lián)合仿真結(jié)果類似,即并未獲得理想的控制效果。 論文第五章對本課題的研究工作進行了總結(jié),同時指出本研究工作中的不足和存在的問題,并給出今后研究工作的重點及方向。
【關(guān)鍵詞】：大流量電液伺服插裝閥 先導級配置及控制策略 非線性自適應魯棒控制 MATLAB/Simulink-AMESim聯(lián)合仿真 MATALB/Simulink-xPC實時控制系統(tǒng)
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH137.5
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-7
• Abstract7-10
• 目錄10-12
• 第1章 緒論12-22
• 1.1 本課題研究背景12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-19
• 1.2.1 大流量電液伺服閥國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀12-16
• 1.2.2 電液伺服控制理論國內(nèi)外應用研究現(xiàn)狀16-19
• 1.3 本課題研究目標及意義19-20
• 1.4 本課題研究內(nèi)容20-22
• 第2章 并聯(lián)先導控制型大流量電液伺服插裝閥先導級配置及控制策略研究22-49
• 2.1 并聯(lián)先導控制型大流量電液伺服插裝閥的結(jié)構(gòu)組成及工作原理22-25
• 2.1.1 先導閥結(jié)構(gòu)參數(shù)及工作原理23-25
• 2.1.2 主級插裝閥結(jié)構(gòu)參數(shù)及工作原理25
• 2.2 并聯(lián)先導級組成及先導流量分配方案25-29
• 2.2.1 并聯(lián)先導級組成26
• 2.2.2 并聯(lián)先導級同步流量分配方案26-27
• 2.2.3 并聯(lián)先導級分段流量分配方案27-29
• 2.3 并聯(lián)先導級的控制策略29-31
• 2.3.1 并聯(lián)先導級線性控制策略29
• 2.3.2 并聯(lián)先導級非線性控制策略29-31
• 2.4 并聯(lián)先導級先導流量分配方案及控制策略小結(jié)31-33
• 2.4.1 并聯(lián)先導級同步流量分配方案及線性控制策略小結(jié)31-32
• 2.4.2 并聯(lián)先導級分段流量分配方案及非線性控制策略小結(jié)32-33
• 2.5 并聯(lián)先導級非線性控制參數(shù)調(diào)節(jié)方法33-35
• 2.5.1 大小閥并聯(lián)非線性控制參數(shù)調(diào)節(jié)方法33-34
• 2.5.2 大閥并聯(lián)非線性控制參數(shù)調(diào)節(jié)方法34-35
• 2.6 并聯(lián)先導控制型大流量電液伺服插裝閥的仿真分析35-48
• 2.6.1 并聯(lián)先導控制型大流量電液伺服插裝閥的AMESim仿真模型及參數(shù)設(shè)置..36-37
• 2.6.2 并聯(lián)先導級不同控制方案的Simulink仿真模型37-41
• 2.6.3 并聯(lián)先導級不同控制方案的MATLAB/Simulink-AMESim聯(lián)合仿真分析…41-47
• 2.6.4 并聯(lián)先導級不同控制方案的主閥仿真結(jié)果分析與小結(jié)47-48
• 2.7 本章小結(jié)48-49
• 第3章 大流量電液伺服插裝閥的非線性自適應魯棒控制49-70
• 3.1 系統(tǒng)數(shù)學模型49-52
• 3.1.1 主級插裝閥力平衡方程50
• 3.1.2 主級插裝閥流量連續(xù)方程50-51
• 3.1.3 先導閥動態(tài)特性方程51
• 3.1.4 大流量電液伺服插裝閥整體數(shù)學模型51-52
• 3.2 模型設(shè)計問題聲明及離散映射方法52-53
• 3.2.1 模型設(shè)計及問題聲明52-53
• 3.2.2 離散映射方法53
• 3.3 基于反推法的主級插裝閥位置閉環(huán)NARC控制算法設(shè)計53-59
• 3.3.1 反推設(shè)計第一步53-55
• 3.3.2 反推設(shè)計第二步55-57
• 3.3.3 反推設(shè)計第三步57-59
• 3.4 主級插裝閥位置閉環(huán)NARC控制器設(shè)計的主要結(jié)論及簡化59-62
• 3.4.1 主級插裝閥位置閉環(huán)NARC控制器設(shè)計主要結(jié)論59-60
• 3.4.2 主級插裝閥位置閉環(huán)NARC控制器簡化60-62
• 3.5 主級插裝閥位置閉環(huán)NARC控制算法的仿真分析62-69
• 3.5.1 基于MATLAB/Simulink-S函數(shù)的仿真分析62-65
• 3.5.2 基于MATLAB/Simulink-AMESim的聯(lián)合仿真分析65-68
• 3.5.3 主級插裝閥位置閉環(huán)NARC控制仿真結(jié)果分析與小結(jié)68-69
• 3.6 本章小結(jié)69-70
• 第4章 大流量電液伺服插裝閥的試驗研究70-85
• 4.1 綜合試驗測試系統(tǒng)及試驗方法簡介70-75
• 4.1.1 綜合試驗測試系統(tǒng)的組成及工作原理70-73
• 4.1.2 大流量電液伺服插裝閥試驗方法簡介73-75
• 4.2 并聯(lián)先導控制型大流量電液伺服插裝閥的試驗研究75-82
• 4.2.1 不同控制方案的主閥階躍響應試驗研究76-79
• 4.2.2 不同控制方案的主閥滯環(huán)特性試驗研究79-80
• 4.2.3 不同控制方案的主閥頻率響應試驗研究80-81
• 4.2.4 并聯(lián)先導控制型大流量電液伺服閥試驗研究小結(jié)81-82
• 4.3 單個先導閥控制的主動式大流量電液伺服插裝閥主級位置閉環(huán)NARC控制初步試驗研究82-84
• 4.4 本章小結(jié)84-85
• 第5章 總結(jié)與展望85-87
• 5.1 總結(jié)85
• 5.2 展望85-87
• 參考文獻87-92
• 作者簡介92

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：275182