基于负载口独立控制的电液伺服阀控缸系统研究

发布时间：2017-04-23 06:02

  本文关键词：基于负载口独立控制的电液伺服阀控缸系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着科学技术的不断发展,电液伺服系统在军事、工业和交通运输方面扮演着越来越重要的角色。负载口独立控制技术的引入,不仅继承了阀控液压缸系统响应速度快、控制精度高的特点,还弥补了传统阀控液压缸系统在超越负载工况下控制性能下降的不足,确保系统在不同负载工况下的高控制精度。本文介绍了基于负载口独立控制的电液伺服阀控缸系统的原理,建立了系统状态方程模型并对模型进行了检验。从理论分析与仿真实验两个角度比较了负载口独立控制系统与传统单阀控制系统,证明负载口独立控制技术的优越性。结合液导与静态工作点理论,提出了一种压力控制目标值的计算方法。在分析系统压力控制特点的基础上,提出了一种基于误差的变单调性动态压力控制方法。伺服阀流量采用计算流量反馈控制。针对系统的四种负载工况,设计了控制器的模式切换控制策略。控制算法方面,本文选择自抗扰控制(ADRC)算法来控制系统。首先解释了选择自抗扰控制的原因,讨论了比例-积分-微分(PID)算法的不足。然后给出了跟踪微分器(TD)、扩张状态观测器(ESO)与非线性反馈(NF)的推导过程,并介绍了控制器参数整定方法。在MATLAB-AMESim联合仿真环境中,对液压缸速度控制与位置控制进行仿真,并对结果进行分析。
【关键词】：电液伺服系统 负载口独立控制 伺服阀压力控制 自抗扰控制 MATLAB-AMESim联合仿真
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH137.51;TP273
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-18
• 1.1 课题研究背景及意义9-11
• 1.2 国内外研究现状11-16
• 1.3 论文主要研究内容16-18
• 第2章 负载口独立控制的阀控缸系统建模与分析18-32
• 2.1 系统概述18
• 2.2 系统数学模型18-21
• 2.3 模型检验与分析21-25
• 2.4 与传统阀控液压缸系统的比较25-31
• 2.4.1 理论分析25-29
• 2.4.2 仿真实验29-31
• 2.5 本章小结31-32
• 第3章 负载口独立控制的阀控缸系统控制策略研究32-45
• 3.1 负载工况概述32-33
• 3.2 静态工作点理论33-39
• 3.2.1 液导的引入33-35
• 3.2.2 静态工作点选取原则35-36
• 3.2.3 压力控制目标值的选择36-39
• 3.3 压力控制方法39-41
• 3.3.1 系统压力控制特点39-40
• 3.3.2 基于误差的变单调性动态压力控制40-41
• 3.4 系统控制策略41-44
• 3.4.1 流量控制方法41-42
• 3.4.2 不同工况下控制器工作模式设计42-44
• 3.5 本章小结44-45
• 第4章 系统控制算法与仿真分析45-66
• 4.1 自抗扰控制算法45-53
• 4.1.1 自抗扰控制概述45-46
• 4.1.2 跟踪微分器（TD）46-48
• 4.1.3 扩张状态观测器（ESO）48-50
• 4.1.4 非线性组合50-52
• 4.1.5 参数整定方法52-53
• 4.2 系统仿真与分析53-65
• 4.2.1 MATLAB与AMESim联合仿真设置53-56
• 4.2.2 仿真参数的设置56-57
• 4.2.3 系统速度控制仿真结果与分析57-61
• 4.2.4 系统位置控制仿真结果与分析61-65
• 4.3 本章小结65-66
• 结论66-68
• 参考文献68-72
• 攻读学位期间发表论文与研究成果清单72-73
• 致谢73

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 郭刚;阀控缸负载阻力的模糊识别方法[J];液压与气动;2002年07期

2 王虎,余祖耀,朱会学,李宝仁;阀控缸一体化元件的响应时间分析[J];流体传动与控制;2005年02期

3 刘春荣;;阀控缸系统固有频率和阻尼比的正确求法[J];煤矿机电;2007年03期

4 袁朝辉;董骥;刘存颖;石长海;;阀控缸的非线性建模和分析[J];机床与液压;2008年09期

5 陈彬;刘阁;张贤明;;基于动边界的阀控缸系统水击振动传输特性分析[J];机械科学与技术;2010年01期

6 肖体兵;李卫华;吴百海;凌玲;;非匹配阀控缸工作压力变化的研究[J];液压与气动;2010年09期

7 刘春荣;求阀控缸的负载流量时一个易犯的错误[J];机床与液压;2001年04期

8 江桂云;王勇勤;严兴春;;液压伺服阀控缸动态特性数学建模及仿真分析[J];四川大学学报(工程科学版);2008年05期

9 魏海波;陈博;;阀控缸液压振动系统动态性能分析[J];上海工程技术大学学报;2010年01期

10 孔祥臻;刘延俊;王勇;;气动比例阀控缸系统摩擦力补偿研究[J];润滑与密封;2007年01期

中国重要会议论文全文数据库 前4条

1 肖体兵;吴百海;凌玲;;非匹配阀控缸工作压力变化的研究[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

2 郭刚;;阀控缸负载阻力的模糊识别方法[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

3 张彪;吴盛林;;基于Adams的阀控非对称缸仿真研究[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集（上）[C];2005年

4 张玮;冀宏;于振燕;王峥嵘;;管道配置对阀控缸液压系统动态特性的影响[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

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 雷军波;高温燃油阀的驱动方式及其特性研究[D];浙江大学;2012年

2 刘延俊;气动比例位置系统的控制方法及动态特性研究[D];山东大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王迪;基于负载口独立控制的电液伺服阀控缸系统研究[D];北京理工大学;2016年

2 鲜麟波;阀控缸电液位置伺服系统研究[D];华中科技大学;2007年

3 王虎;高压气动阀控缸一体化元件的动静态特性分析及实验研究[D];华中科技大学;2005年

4 吴亚军;数字阀控缸运动平台设计及特性研究[D];内蒙古工业大学;2010年

5 赵亮;具有不确定性参数的电液伺服阀控缸同步控制研究[D];北京理工大学;2015年

6 袁明论;负载口独立控制的双伺服阀控缸系统研究[D];北京理工大学;2015年

7 巴凯先;高集成阀控缸位置控制系统参数灵敏度分析方法研究[D];燕山大学;2014年

8 马泳涛;阀控缸式气动振动系统的理论分析与实验研究[D];郑州大学;2003年

9 吕文平;深海伺服阀控缸系统研究[D];东北大学;2011年

10 张明;医用牵引床比例阀控缸缓冲与定位的研究[D];山东大学;2005年

  本文关键词：基于负载口独立控制的电液伺服阀控缸系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：321907