發(fā)布時間：2020-09-19 18:40

　　 隨著工業(yè)機械化和自動化的發(fā)展,氣動技術(shù)憑借其獨特的優(yōu)點在工程技術(shù)領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應用。但氣動系統(tǒng)由于其固有的強非線性和低剛度的弱品質(zhì),使得其控制性能和效果不太理想。隨著現(xiàn)代控制理論和智能控制理論的不斷完善和發(fā)展,以及高性能的電/氣比例伺服閥的出現(xiàn),使得氣動技術(shù)實現(xiàn)高精度和高響應控制成為可能。本文運用自校正自適應控制理論對氣動位置伺服控制系統(tǒng)進行了研究。 在氣動系統(tǒng)中,氣缸運動時容腔中氣體的各參數(shù)和變量是非線性變化的,所以氣動系統(tǒng)的精確建模比較困難,這也是運用經(jīng)典控制理論無法對氣動系統(tǒng)進行良好控制的原因。本文通過分析研究,首先建立了氣動位置伺服控制系統(tǒng)的近似數(shù)學模型,并對影響其控制性能的主要性能參數(shù)進行了定性分析。在此基礎(chǔ)上,建立了氣動伺服控制系統(tǒng)的離散數(shù)學模型,并運用自校正自適應控制理論設(shè)計了氣動控制系統(tǒng)的零——極點配置自校正控制器,利用在線辨識的方法實時辨識系統(tǒng)參數(shù)、修正控制輸出值,取得了較好的控制效果。 在氣動控制系統(tǒng)中,氣缸摩擦力及其它擾動因素對系統(tǒng)的控制性能影響很大,因此,在系統(tǒng)的離散數(shù)學模型上應盡量精確的反映系統(tǒng)的氣缸摩擦力等擾動因素,本文提出了提高氣動位置控制系統(tǒng)離散模型中的噪聲多項式的階次的方法。這樣,當氣缸在運動過程中時,運用在線辨識精確估計離散模型中噪聲多項式的值,就能充分考慮摩擦力及其它擾動因素對氣動系統(tǒng)動態(tài)特征參數(shù)的影響,從而可明顯提高控制系統(tǒng)的辨識精度和位置控制精度。實驗證實了這一方法的正確性。 在對系統(tǒng)進行在線辨識時,辨識算法的優(yōu)劣直接影響離散數(shù)學模型反映辨識過程的準確程度,從而影響控制精度。通過對辨識方法的分析比較,本文分別用固定遺忘遞推最小二乘法和修正平方根法對氣動位置伺服系統(tǒng)進行在線辨識,并通過實驗證明了修正平方根法的辨識精度要好于固定遺忘遞推最小二乘法。
【學位單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2006
【中圖分類】：TH138
【部分圖文】：

重慶大學碩士學位論文 1 緒論1.2 氣動伺服系統(tǒng)簡述由于氣動系統(tǒng)固有弱品質(zhì)的影響，使得對氣動系統(tǒng)的精確控制具有較大的困難，隨著微電子技術(shù)和控制理論的快速發(fā)展，人們采取了各種各樣的方法來提高氣動伺服系統(tǒng)的控制性能。目前，氣動伺服控制系統(tǒng)的形式雖然各種各樣，但其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基本相同。

重慶大學碩士學位論文 1 緒論速度可通過位移的一次微分并濾波后得到。而通過位移信號二次微分得到的加速度信號存在嚴重的失真，因此可采用狀態(tài)觀測器得到加速度。其中，最佳反饋增益僅僅取決于基本的系統(tǒng)數(shù)據(jù)，如氣缸長度和直徑、伺服閥通徑、負載質(zhì)量及氣源壓力等。氣缸摩擦力的大小直接影響系統(tǒng)的定位精度，特別是在氣缸的低速運行時，由于加工和裝配因素，不同位置的摩擦力不全相同，特別是氣缸的靜、動摩擦力之差的存在，相當于對系統(tǒng)作用有摩擦力脈沖干擾，對低速運行的不平穩(wěn)將產(chǎn)生直接的影響——容易出現(xiàn)低速爬行現(xiàn)象。由于氣動執(zhí)行器件摩擦力的非線性和時變性，對摩擦力的影響可采取以下兩種方法：摩擦力數(shù)學模型+實驗方法、摩擦力觀測器法。對摩擦力的影響采取一定措施后能有效消除系統(tǒng)爬行現(xiàn)象，且啟動滯后現(xiàn)象明顯減小。

慶大學碩士學位論文 1 緒由于自校正控制技術(shù)特別適用于結(jié)構(gòu)部分已知和參數(shù)未知而恒定或緩慢變隨機受控系統(tǒng)，因此本論文采用了極點配置自校正自適應控制法控制氣動伺統(tǒng)。1.3.2 基于智能控制理論的幾種算法智能控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可以根據(jù)被控對象及環(huán)境復雜性和不確定性的程度、指標要求等具有不同的結(jié)構(gòu)但基本機構(gòu)如下圖所示，分為智能控制器和外部兩大部分：① 智能控制器 由智能信息識別和處理、數(shù)據(jù)庫、控制決策、認知學習、知識庫、評價機構(gòu)等六部分組成；② 外部環(huán)境 由被控對象、傳感器、和執(zhí)行器，以及外部干擾等不確定因成。

【引證文獻】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 閔為;王崢嶸;張瑋;;氣動位置伺服控制系統(tǒng)中的辨識方法比較[J];蘭州理工大學學報;2007年06期

2 閔為;王崢嶸;張瑋;;氣動位置伺服系統(tǒng)的離散模型[J];蘭州理工大學學報;2008年06期

3 宋仁銀;柴棟棟;王吉順;;氣動位置多變量DSP控制系統(tǒng)的實現(xiàn)[J];四川兵工學報;2012年08期

4 閔為;;氣動伺服系統(tǒng)自適應控制方法研究[J];液壓與氣動;2010年09期

相關(guān)會議論文 前1條

1 閔為;;氣動伺服系統(tǒng)自適應控制方法研究[A];中國機械工程學會流體傳動與控制分會第六屆全國流體傳動與控制學術(shù)會議論文集[C];2010年

相關(guān)碩士學位論文 前7條

1 高恒;執(zhí)行器電—氣定位系統(tǒng)建模研究[D];杭州電子科技大學;2009年

2 劉瑞杰;大型復合板材恒壓砂帶磨削模糊自適應控制技術(shù)研究及應用[D];重慶大學;2011年

3 田慶敏;臥式?jīng)_擊疲勞試驗機的結(jié)構(gòu)設(shè)計及性能分析[D];南京理工大學;2012年

4 翟莉;礦用金屬網(wǎng)氣動聯(lián)接裝置的研究[D];太原理工大學;2008年

5 閭志明;大型復合板材自適應恒壓砂帶磨削關(guān)鍵技術(shù)研究[D];重慶大學;2010年

6 胡偉;拖滯扭矩試驗機及其氣動液壓伺服系統(tǒng)的控制方法研究[D];吉林大學;2010年

7 萬明亮;基于ARM的氣動伺服系統(tǒng)設(shè)計與研究[D];江西理工大學;2012年

本文編號：2822865