本文關(guān)鍵詞：回轉(zhuǎn)負(fù)載雙缸同步液壓控制系統(tǒng)的研究

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【摘要】：水輪機是利用水能發(fā)電的動力機械,在其工作過程中需要利用水輪機調(diào)速器根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷改變水輪機的流量以調(diào)整輸出功率,改變轉(zhuǎn)矩并維持額定轉(zhuǎn)速。因此水輪機調(diào)速器是提高電站的自動化水平的核心,其關(guān)鍵的動力機構(gòu)為液壓接力器。在設(shè)備負(fù)載較大或布局空間受限的情況下,需要多個液壓機構(gòu)驅(qū)動負(fù)載,因此要求各個液壓機構(gòu)有較好的同步特性,這就需要克服系統(tǒng)各部件制造誤差、泄露、非線性摩擦阻力等因素的影響。本文在查閱大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,針對雙缸同步驅(qū)動的回轉(zhuǎn)負(fù)載系統(tǒng),分析了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成,建立了系統(tǒng)模型,根據(jù)得到的系統(tǒng)模型利用軟件完成了仿真。原始系統(tǒng)的仿真結(jié)果顯示,原始系統(tǒng)單缸響應(yīng)較慢,系統(tǒng)響應(yīng)頻率低,在標(biāo)準(zhǔn)輸入信號為正弦信號時,對頻率為1Hz的標(biāo)準(zhǔn)輸入即出現(xiàn)較大的幅值衰減和時間上的滯后。為提升系統(tǒng)的單缸控制性能,本文應(yīng)用了魯棒控制方法設(shè)計了控制器,,針對單缸的液壓回路分別進行了傳統(tǒng)的PID控制系統(tǒng)和添加H∞控制器系統(tǒng)的仿真研究,二者相比較的結(jié)果表明,H∞控制器使得系統(tǒng)有更優(yōu)良的性能表現(xiàn)。與PID控制系統(tǒng)相比,H∞控制系統(tǒng)的階躍信號超調(diào)量減小了50%,響應(yīng)時間減小了1倍。系統(tǒng)的頻率響應(yīng)也得到了提高。并且通過在系統(tǒng)輸入端和輸出端添加干擾信號,驗證了魯棒控制系統(tǒng)具有良好的魯棒性,在較大的環(huán)境干擾下,當(dāng)PID控制已經(jīng)無法使系統(tǒng)保持穩(wěn)定時,魯棒控制依舊可以保持系統(tǒng)穩(wěn)定并擁有良好的性能。為提升系統(tǒng)同步性能,本文采用了兩缸的主從同步、同等同步以及偏差信號的比例反饋補償,比較了各種方式下的同步性能,為進一步提高系統(tǒng)同步精度,采用了模型參考自適應(yīng)。仿真結(jié)果表明,與其他三種同步控制策略相比,模型參考對系統(tǒng)同步誤差有良好的抑制作用,但在獲得良好的同步性能的同時,犧牲了系統(tǒng)的響應(yīng)速度,對階躍信號,系統(tǒng)響應(yīng)時間與同等方式相比提升了1倍。本文中所設(shè)計的控制器以及所采用的同步控制策略在仿真研究中體現(xiàn)出了良好的控制作用。通過試驗對該控制方法進行了驗證,結(jié)果表明本文的控制策略有效合理,提高了系統(tǒng)的同步精度。
【關(guān)鍵詞】：電液伺服 同步系統(tǒng) 魯棒控制 混合靈敏度 回轉(zhuǎn)負(fù)載
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK730.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義8-9
• 1.1.1 課題背景8
• 1.1.2 研究的目的和意義8-9
• 1.2 電液同步研究現(xiàn)狀及應(yīng)用9-11
• 1.3 控制策略研究現(xiàn)狀及應(yīng)用11-13
• 1.4 論文的主要內(nèi)容13-15
• 第2章 液壓系統(tǒng)建模15-24
• 2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及組成15
• 2.2 系統(tǒng)線性建模15-20
• 2.2.1 伺服放大器和傳感器建模15-16
• 2.2.2 電液伺服閥模型16
• 2.2.3 閥控缸模型16-19
• 2.2.4 機械連接結(jié)構(gòu)19-20
• 2.3 系統(tǒng)非線性建模20-21
• 2.4 仿真及結(jié)果21-23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 第3章 系統(tǒng)控制器設(shè)計與仿真24-53
• 3.1 魯棒控制策略24-28
• 3.1.1 魯棒控制概述24
• 3.1.2 狀態(tài)空間模型24-26
• 3.1.3 靈敏度函數(shù)26-27
• 3.1.4 小增益定理27-28
• 3.2 H_∞混合靈敏度問題28-30
• 3.2.1 標(biāo)準(zhǔn)H_∞控制問題28
• 3.2.2 H_∞混合靈敏度控制28-30
• 3.3 控制器設(shè)計30-35
• 3.3.1 標(biāo)稱模型選擇30
• 3.3.2 加權(quán)函數(shù)選擇30-31
• 3.3.3 控制器及仿真31-35
• 3.4 同步控制策略35-52
• 3.4.1 主從控制35-39
• 3.4.2 同等控制39-42
• 3.4.3 同步誤差比例反饋補償42-46
• 3.4.4 模型參考自適應(yīng)46-52
• 3.5 本章小結(jié)52-53
• 第4章 測控系統(tǒng)設(shè)計53-60
• 4.1 系統(tǒng)硬件組成53-55
• 4.1.1 液壓系統(tǒng)組成53-54
• 4.1.2 測控系統(tǒng)硬件組成54-55
• 4.2 測控軟件實現(xiàn)55-59
• 4.2.1 控制器的降階和離散55-56
• 4.2.2 參考模型差分方程56-57
• 4.2.3 測控程序編寫57-59
• 4.3 本章小結(jié)59-60
• 第5章 同步系統(tǒng)試驗研究60-71
• 5.1 單缸系統(tǒng)試驗研究60-67
• 5.1.1 單缸原始系統(tǒng)試驗研究60-62
• 5.1.2 單缸系統(tǒng)PID試驗研究62-64
• 5.1.3 單缸系統(tǒng)魯棒試驗研究64-67
• 5.2 雙缸同步試驗研究67-70
• 5.3 本章小結(jié)70-71
• 結(jié)論71-73
• 參考文獻(xiàn)73-76
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)位論文76-78
• 致謝78

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

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本文編號：847765