【摘要】： 近年來,隨著電液比例控制技術(shù)的發(fā)展,憑借著成本低、抗污染能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),電液比例閥在許多場合逐漸取代了電液伺服閥。電液比例方向閥能同時實(shí)現(xiàn)流量和方向控制,并且可以方便地實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制。因此采用計(jì)算機(jī)控制的電液比例閥控缸位置伺服控制系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性好等優(yōu)點(diǎn),在各個領(lǐng)域尤其是工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 根據(jù)本課題中數(shù)控液壓彎管機(jī)的工作需要,選用缸筒固定的單出桿液壓缸作為系統(tǒng)的執(zhí)行元件,由于采用左右兩邊節(jié)流面積相同閥芯的直動式比例方向閥來控制非對稱單出桿液壓缸,加大了對該系統(tǒng)進(jìn)行位置伺服控制的難度。本文的工作就是針對該系統(tǒng)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)高性能的控制器對其進(jìn)行任意點(diǎn)定位和連續(xù)軌跡跟蹤控制的研究。主要內(nèi)容如下: 首先,分析了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理,在此基礎(chǔ)上搭建了系統(tǒng)硬件實(shí)驗(yàn)平臺,采用Labview和Matlab混合編程環(huán)境實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的實(shí)時控制功能。針對電液比例位置控制系統(tǒng)的特點(diǎn),建立了該系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行了一些合理簡化,該模型表明系統(tǒng)具有高階非線性。通過大量實(shí)驗(yàn)測定了比例閥的實(shí)際中位電壓和系統(tǒng)的動作死區(qū)電壓;并對系統(tǒng)的輸入輸出特性有了較深刻的理解,為系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。 其次,為系統(tǒng)設(shè)計(jì)了PID控制器,分別對階躍信號、方波信號和正弦信號的系統(tǒng)響應(yīng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,發(fā)現(xiàn)PID控制器在該非線性系統(tǒng)中的不足并對其進(jìn)行了改進(jìn)。在階躍和方波跟蹤響應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,控制器在單向點(diǎn)位控制時誤差較小,但是在跟蹤連續(xù)曲線正弦信號時,由于采用對稱閥控制非對稱液壓缸,再加上電液比例換向閥死區(qū)的存在,造成在正弦信號拐點(diǎn)附近誤差較大,雖然采用分段PID控制器效果有所改善,但控制系統(tǒng)的響應(yīng)仍未能達(dá)到較好的效果。 為解決實(shí)驗(yàn)中的上述問題,本文為系統(tǒng)設(shè)計(jì)了普通模糊控制器和模糊自適應(yīng)整定PID控制并進(jìn)行大量的重復(fù)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明,模糊控制器雖然可以實(shí)現(xiàn)快速的方波響應(yīng),但難以減小消除穩(wěn)態(tài)誤差,這是由模糊控制器本質(zhì)是PD控制的特點(diǎn)所決定的。故提出了模糊自適應(yīng)整定PID控制,提高了正弦響應(yīng)的跟蹤精度,并在一定頻率范圍內(nèi)都得到了較高精度的正弦跟蹤響應(yīng),增強(qiáng)了系統(tǒng)的適應(yīng)能力。因此,本文提出的控制方法是穩(wěn)定和有效的。 最后,對本論文的研究工作進(jìn)行了總結(jié),對存在的一些缺點(diǎn)和不足之處提出了進(jìn)一步研究工作的設(shè)想和展望。
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TH137.52
【圖文】：

使輸出的流量或壓力連續(xù)成比例地受到控制的液壓系統(tǒng)稱為電液比例控制系統(tǒng)f2j。圖1一1為電液比例位置控制系統(tǒng)原理框圖。廠——}里昧妹兩——]}洲毅]，.尸門IU比截蚊器!習(xí)亡二二__二王二}，，撤撤l||習(xí)匕一月栩頗愉L___勿二___」.誣巫)二衛(wèi)-----一一一一l||﨎八﨑日

本文編號：2759265