不同控制器种类对于准零刚度液压动力吸振器性能影响研究

发布时间：2021-08-31 04:14

　　海上风机吊装过程中的振动对其工作稳定性有直接影响,合理选择吸振器对于减小吊装过程中的振动至关重要。为了研究不同控制器种类对于准零刚度液压动力吸振器性能的影响,使用Simulink建立一种基于准零刚度理论的液压动力吸振器,并添加了普通PID、模糊PID以及自适应控制器。同时引入了一组空白对照量,对比分析不同控制器下吸振器的工作性能。结果表明:液压动力吸振器能有效减小振动,在模糊PID控制下系统的响应时间更短,超调量更小,稳定性更好。 

【文章来源】：机床与液压. 2020,48(10)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

液压系统原理

液压缸的运动情况如图2所示,当被隔振物体处于稳定状态时,电液伺服阀的阀体处于中位,无油液流动,活塞杆相对于油缸保持静止;当物体向上振动时,由位移传感器所发出的电信号控制相应的电磁铁得电向无杆腔供油,有杆腔的油液流回油箱,从而使得油缸的杆可以压缩弹簧,使系统产生负刚度性,完成位移补偿;当物体向下振动时,由位移传感器所发出的电信号控制相应的电磁铁得电向有杆腔供油,而无杆腔的油液则流回油箱,便可以达到使油缸的杆拉伸弹簧的目的,使结构产生相对应方向的负刚度性,完成位移补偿。通常,利用电液伺服阀控制不对称缸时,可将其看成是一个二阶震荡环节。为得到较为理想的分析结果,将其传递函数简化[14]为

在实际应用中,PID控制拥有结构简单,稳定性能好、工作可靠等多个优点。其控制原理图如图3所示,PID控制器共分为3个部分,即:比例P控制,积分I控制和微分D控制。各部分的作用不尽相同又相辅相成,涵盖了系统的过去、现在和将来,通过不断的调整使系统的性能达到最佳。但是PID控制器的有效性建立在其参数合理选取的基础上。正确选择PID控制器的各项参数才能使其发挥作用,不仅加快系统的响应速度,还使得系统抗干扰能力和稳定性得到提升。使用MATLAB的 Simulink模块对其进行仿真,搭建了如图3所示的仿真模型。其中,根据PID调节器选用的参数分别为KP=1.2、KI=10、KD=0.1。

【参考文献】：
期刊论文
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[3]滚球型准零刚度隔振器的特性分析[J]. 王毅,徐道临,周加喜.  振动与冲击. 2015(04)
[4]一种准零刚度隔振系统的静力与线性动力特性分析[J]. 彭献,张施详.  力学季刊. 2012(03)
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[7]主动隔振技术及其应用与发展[J]. 张磊,付永领,刘永光,何琳.  机床与液压. 2005(02)
[8]振动主动控制技术的研究与发展[J]. 孙国春,史文库,田彦涛.  机床与液压. 2004(03)

博士论文
[1]新型准零刚度隔振器的设计和特性研究[D]. 孟令帅.中国人民解放军军事医学科学院 2015

硕士论文
[1]深海采矿波浪升沉补偿系统控制方法研究及建模仿真[D]. 鲁纯.武汉理工大学 2009



本文编号：3374170