基于神经网络的高速开关阀控数字变量泵系统研究
本文关键词：基于神经网络的高速开关阀控数字变量泵系统研究 出处：《昆明理工大学》2016年硕士论文 论文类型：学位论文
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【摘要】：液压泵是液压系统中最重要的元件之一,是液压控制系统的心脏,其性能好坏将直接影响执行元件的静、动态特性以及整个液压系统的控制特性。随着当今科学技术的迅速发展,液压传动控制的工程应用对液压元件的要求越来越高,传统的液压泵控系统不能实现数字智能化控制,元件的响应速度和动态性能不佳,且对油液污染较敏感,已不能满足现代化工程应用的要求。数字智能化是目前液压控制技术非常重要的发展方向与趋势,在这个计算机飞速进步的时代,液压元件的发展已逐渐地由模拟转向数字,传统液压控制也向着智能化不断靠拢。通过数字液压阀来控制液压泵输出流量的系统是一种数字化的新型液压控制系统,具有抗污染能力强、重复性好、与计算机接口方便、价格低廉等诸多优点。本文提出了一种基于CMAC(?)经网络与PID控制相结合的柱塞泵数字变量系统,主要由神经网络控制器、压力和位移传感器、高速开关阀、轴向柱塞泵等元件组成。该系统通过智能控制器对PWM信号的控制,来改善高速开关阀的动静态特性,同时根据工作要求自动对系统各个环节的控制进行智能地优化,实现液压数字泵控系统的智能化。本文首先综述了高速开关阀和数字变量泵控制技术的研究现状与发展状况,以及数字泵控系统的组成。针对现有液压泵系统的缺陷和不足,设计了一种基于神经网络算法的控制器,通过控制高速开关阀的PWM信号占空比来改变活塞缸两腔间的压力差,使泵的变量机构随活塞缸的移动速度和位置而调整和改变,进而实现轴向柱塞泵工作口输出流量和压力的控制；运用MATLAB/SIMULINK软件对控制系统进行了仿真,仿真结果表明该控制系统的控制效果和稳定性都能满足工作要求；运用AMESim软件搭建了数字变量泵的数学模型,并采用SIMULINK和AMESim进行联合仿真分析,分析得到系统具有良好的稳定性和动态性能；最后提出了一种基于CMAC神经网络和PID控制的智能微机芯片来实现数字泵与控制器集成的方案,实现数字泵变量系统的机电一体化。
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH137.52;TP183
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，本文编号：1328813
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