阀控缸电液速度伺服系统控制精度补偿的研究

发布时间：2020-03-25 03:03

【摘要】：电液伺服系统是液压技术的一个重要分支,近年来,对电液伺服系统的研究一般都是关于位置控制及力控制,使得这两方面得到了较好的发展。而在阀控液压缸电液伺服系统中,常常也需要用到速度信号对负载进行控制。因为液压缸完成的是一个直线运动,所以可以采用位移传感器测得的位置信号微分来获取控制速度。但实际当中传感器测得的位置信号往往存在一定的噪声干扰信号,经过微分后会使噪声信号放大,使系统的速度控制精度不足。因而本文以电液速度伺服系统速度为研究对象,对系统的速度控制精度进行补偿。主要研究内容如下:(1)电液速度伺服系统数学模型的推导及对噪声干扰下的电液伺服系统的输出速度进行补偿。本文是在系统中位置信号精度较好的情况下研究幅值较小的噪声放大后对速度信号的影响,所以首先通过建立仿真模型得到一个系统响应较好的电液速度伺服系统,对系统输出的位置信号分别在无噪声干扰和微小噪声的干扰两种情况下,微分得到的速度信号进行分析研究,之后对于受噪声放大干扰的速度信号本文采用了具有低通滤波器作用的速度观测器对速度进行观测,还在此基础上使用PI控制器对用观测后的速度进行闭环补偿,建立了Luenberger速度观测器。并对两种方法分别研究分析,验证了对系统速度控制精度补偿的有效性。(2)基于自抗扰控制技术建立了能够消除噪声放大信号的电液速度伺服系统。采用了自抗扰控制技术中当输出信号受到噪声干扰时所用的扩张状态观测器模型,利用此模型中的跟踪微分器对受噪声放大信号影响的速度信号进行滤波,然后构成了具有抗噪声和自抗扰能力的电液速度伺服系统。使电液速度伺服系统的速度精度得到了很好地补偿和控制。(3)在阀控液压缸实验台上进行实验,分别利用低通滤波的速度观测器,Luenberger速度观测器对电液速度伺服系统的速度控制信号进行补偿,证明了补偿方法的有效性,并且验证了采用自抗扰控制技术进行控制的电液速度伺服系统能够实现对伺服速度的精确控制。
【图文】：

2.1 引言控制系统数学模型的建立是控制设计的首要问题。我们想要仿真分析首先要得到系统的数学模型。所谓系统的数学模型就是系统的物理表达式，将物理系统在信号传递过程中的特性用数学表达式描述出来，就得到了组成物理系统的数学模型[23]。控制系统的数学模型是系统分析和设计的基础，我们需要在此基础上对控制系统进行分析、研究，进而得到系统的控制及补偿方法，解决系统中的问题。因此本章将建立阀控缸电液速度伺服系统的数学模型，为接下来系统仿真、控制补偿方法的研究以及实验做好准备。2.2 阀控非对称液压缸的理论建模实验室用液压缸实物图如图 2-1 所示，两个非对称缸对称的安装在液压元件及系统综合创新平台上，内置磁致伸缩式位移传感器，两边装有电液伺服阀对其进行控制，实验时需要其中一个液压缸来分析研究。

第 2 章 阀控非对称液压缸模型建立回动作时，由于非对称缸两腔的有效作用面积不等运动方向有关[24-25]。因此，阀的数学建模也会有所流量方程时，做如下的条件假设：阀芯是零开口四边滑阀，其上的四个节流窗口匹配而在节流窗口处以紊流的状态流动；的响应是理想的，即对于阀芯移动时相应的流量变化源系统是理想的，能够提供恒定的供油压力SP ，，且回液压活塞杆外伸情况进行分析，阀控非对称缸系统
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP273;TH137.9

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;电液手册[J];重型机械;2017年04期

2 朱鹏程;程浪;蔡栩;;基于伪微分算法的电液稳定平台研究[J];自动化与仪器仪表;2017年10期

3 颜晓辉;何琳;徐荣武;廖健;;电液步进缸的跟随特性研究[J];液压与气动;2015年01期

4 唐岳;罗红平;吴明;孙涛涛;尹潇靓;;电液束加工的发展与应用[J];电加工与模具;2015年S1期

5 黄淑杰;张红;滕俊波;;电液锤运行中常见故障排除方法及液压油维护[J];机械工业标准化与质量;2013年12期

6 王守华;;蒸汽锤改造为电液锤的应用[J];热加工工艺;2011年19期

7 周炯光;;锻压生产中电液锤技术的应用[J];黑龙江交通科技;2009年04期

8 孟凡武;贺鸣;康建伟;;电液锤液压系统的泄漏分析及控制[J];液压与气动;2006年08期

9 汪国荣;浅述电液锤技术的发展与应用[J];设备管理与维修;2004年12期

10 宋万明;提高电液锤可靠性的方法探讨[J];锻压技术;2003年03期

相关会议论文 前10条

1 姚磊;金侠杰;邢科礼;张国贤;;基于FPGA的电液比例控制器的设计[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年

2 程大伟;邢科礼;金侠杰;;电液比例控制器的设计[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年

3 贾淑绒;黄玉平;;一类电液开关伺服系统技术研究[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年

4 宋贵森;;机械液压调节系统及电液调节系统的原理和应用分析[A];“决策论坛——区域发展与公共政策研究学术研讨会”论文集（下）[C];2016年

5 谷彦鹏;高英杰;牛宝锋;党旗;李会敏;杨志宇;;可编程多功能电液组合阀的研究[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年

6 王益群;王燕山;;电液力控制研究的进展[A];第二届全国流体传动及控制工程学术会议论文集（第二卷）[C];2002年

7 任燕;阮健;贾文昂;;新型电液振动台振动参数的分析[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年

8 施文轩;张明岐;;电液束加工技术的新发展[A];特种加工技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年

9 施文轩;张明岐;;电液束加工技术的新发展[A];2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年

10 李阁强;韩建海;张彪;袁锐波;赵克定;;正开口阀在电液负载模拟器中的应用[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集（上）[C];2007年

相关重要报纸文章 前10条

1 张家驹;节能高效的电液锤技术亟待推广[N];中国工业报;2003年

2 北京异辉机电有限公司;应用电液锤技术改造蒸——空锤[N];中国机电日报;2002年

3 记者 李松战;由“汽”改“电”降耗70%[N];洛阳日报;2009年

4 顾定槐;阀门控制用电液式泵站面世[N];中国化工报;2009年

5 记者 赵志伟;亚洲最大高端电液智能控制产业基地在洛投产[N];洛阳日报;2015年

6 苗成标;坚持走产学研相结合发展之路[N];中国矿业报;2004年

7 胡平 沈伟彬;华机厂批量承接电液吊机订单[N];中国船舶报;2006年

8 记者 刘京青;亚洲最大电液智能控制产业基地投产[N];中国有色金属报;2015年

9 邓天富;质量求生存 诚信谋发展[N];四川政协报;2005年

10 蔡墉;首台电液锤隔振装置达国际先进水平[N];中国机电日报;2000年

相关博士学位论文 前10条

1 梁利华;减摇鳍电液负载仿真台性能研究[D];哈尔滨工程大学;2003年

2 李伟荣;高频单轴电液振动台振动特性研究[D];浙江工业大学;2013年

3 潘宁;紧凑型电液制动系统关键技术研究[D];清华大学;2016年

4 任燕;高频电液激振器的特性研究[D];浙江工业大学;2012年

5 汤裕;电液振动与加载混合试验系统控制策略研究[D];中国矿业大学;2016年

6 贾文昂;2D阀控制电液激振器及在疲劳试验系统中的应用研究[D];浙江工业大学;2010年

7 贾智;电液锤生产线连杆毛坯锻造工艺研究及缺陷预防[D];重庆大学;2013年

8 李建英;电液负载模拟器多余力抑制及其δ规则神经网络控制研究[D];哈尔滨理工大学;2011年

9 朱旭;高速大流量电液配流系统设计理论及应用研究[D];浙江大学;2012年

10 靳宝全;电液位置伺服控制系统的模糊滑模控制方法研究[D];太原理工大学;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 张均亚;基于飞机发动机尾部喷口转向机构的EHA设计与性能研究[D];哈尔滨工业大学;2019年

2 徐志军;阀控缸电液速度伺服系统控制精度补偿的研究[D];燕山大学;2019年

3 司少朋;FAST电液促动器液压系统研究[D];燕山大学;2019年

4 黄庆林;低功耗高速电液开关阀驱动器及其电路设计[D];温州大学;2019年

5 陈帅杰;负载中含变刚度的电液负载模拟器系统稳定性探讨[D];武汉科技大学;2019年

6 马良玉;碳纳米导电液与聚酯纤维相互作用研究[D];河南大学;2018年

7 MOTASIM MASOOD（莫塔西）;基于电液直驱技术的人工踝关节控制策略研究[D];哈尔滨工业大学;2018年

8 罗剑;基于电液直驱技术的动力人工脚踝研究[D];哈尔滨工业大学;2018年

9 向小玲;电液角振动测试台综合性能的研究[D];哈尔滨工业大学;2018年

10 王盼;电液力加载系统的控制方法研究[D];中国石油大学（北京）;2017年

本文编号：2599289