發(fā)布時間：2020-09-05 09:54

　　 電液比例控制技術,是在以開環(huán)傳動為主要特征的傳統(tǒng)液壓傳動技術和以閉環(huán)控制為特征的電液伺服控制技術基礎上,為適應一般工程系統(tǒng)對傳動與控制特性或有所側重或兼而有之的特別要求,從20世紀60、70年代開始,逐步發(fā)展起來的流體傳動與控制領域中一個具有旺盛生命力的新分支。因此有可能在一般工業(yè)應用中以其抗污染和節(jié)能等優(yōu)勢來取代伺服閥。但目前對電液比例技術的掌握和運用,不論是理論上還是實踐上,都有很多問題需要研究探討總結與提高。因此該類比例控制系統(tǒng)的研究,對電液比例控制技術的發(fā)展和完善具有重要的理論意義和應用價值。 本論文以尋找比例控制可替代伺服控制的條件為目的,以壓力控制系統(tǒng)為研究對象,以實驗為基礎,從辨識方法系統(tǒng)本身特性差別和采用不同控制策略時系統(tǒng)性能差別三方面對比例系統(tǒng)與伺服系統(tǒng)展開分析與研究,以揭示比例控制與伺服控制的異同點,為更加科學更為合理地運用伺服與比例控制技術提供參考。 首先,以材料試驗機電液比例與伺服壓力控制系統(tǒng)為研究對象,對兩種系統(tǒng)的辨識輸入信號采樣時間的選取,數(shù)據(jù)如何預處理,系統(tǒng)模型結構形式的確定,模型結構參數(shù)的獲得,選擇適當?shù)膮?shù)辨識方式辨識獲得系統(tǒng)數(shù)學模型以及辨識模型準確性的驗證等問題進行深入分析。同時,通過比較在不同輸入信號不同模型結構形式和辨識方式下所得辨識模型的效果,確定了適合本試驗對象的系統(tǒng)辨識方法。在確定系統(tǒng)數(shù)學模型的基礎上,運用遺傳算法對系統(tǒng)的開環(huán)參數(shù)進行求解,得到準確的系統(tǒng)開環(huán)參數(shù)。 其次,在保證其它參數(shù)相同、不附加任何控制策略、僅控制元件不同的條件下,對材料試驗機伺服與比例兩個系統(tǒng)分別進行系統(tǒng)綜合性能(穩(wěn)定性快速性準確性)的分析和比較,找出造成兩系統(tǒng)性能差別以及影響壓力控制系統(tǒng)性能的主要系統(tǒng)參數(shù),依據(jù)理論與實驗結果,研究在一定條件下,比例系統(tǒng)替代伺服系統(tǒng)進行壓力控制的可能性。為了避免在單一控制系統(tǒng)上分析系統(tǒng)特性所得結論可能產(chǎn)生的片面性,在進行特性分析比較時,還同時以挖掘機斗桿臂油缸壓力控制系統(tǒng)為另一研究對象,對其系統(tǒng)特性進行了分析。綜合兩種研究對象的分析結果,對在不同研究對象和不附加控制策略情況下,對比例系統(tǒng)與伺服系統(tǒng)的特性進行了比較研究。研究結果顯示,在一定工況條件下,比例系統(tǒng)的特性基本可以實現(xiàn)伺服系統(tǒng)的控制效果。 最后,以材料試驗機壓力控制系統(tǒng)為實驗對象,依據(jù)通過系統(tǒng)辨識獲得的數(shù)學模型以及遺傳算法求得的系統(tǒng)參數(shù),采用PID控制算法和MRAC控制算法對材料試驗機電液比例壓力控制系統(tǒng)和電液伺服壓力控制系統(tǒng)進行了計算機仿真并在材料試驗機系統(tǒng)上進行了實驗研究。對比兩種壓力控制系統(tǒng)在PID控制算法和MRAC算法作用下的系統(tǒng)性能,進一步分析了電液伺服壓力控制系統(tǒng)與電液比例壓力控制系統(tǒng)在實際系統(tǒng)中相互替代的可行性。實驗結果表明,材料試驗機伺服系統(tǒng)控制性能略優(yōu)于比例系統(tǒng)并給出可以采用比例系統(tǒng)實現(xiàn)控制性能的適用條件。
【學位單位】：燕山大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2007
【中圖分類】：TH137.52

【引證文獻】

相關博士學位論文 前2條

1 劉英杰;負載口獨立電液比例方向閥控制系統(tǒng)關鍵技術研究[D];浙江大學;2011年

2 石米娜;基于壓力控制的輪腿式越野車輛自適應液壓主動懸架研究[D];吉林大學;2012年

相關碩士學位論文 前2條

1 陳p

本文編號：2812881