ZTS16电液比例阀CMAC-PID复合控制策略研究
发布时间：2021-10-26 09:33
电液比例阀控制精度高、稳定性好、成本低、抗污染能力强,并且可以方便地实现计算机控制,因此应用领域日益广泛。动态响应特性是衡量电液比例系统设计及调试水平的重要指标,随着电液技术的不断发展而有着越来越高的要求。本文以伊顿ZTS16电液比例阀为研究对象,在分析其组成结构、工作原理的基础上,应用传递函数的方法建立了该电液比例阀的数学模型。在Matlab/Simulink仿真环境下,应用在工业领域内PID参数整定中使用最广泛的Ziegler-Nichols参数整定方法整定PID控制器参数,对电液比例阀主阀芯位置进行常规PID控制,在此基础上应用Matlab中PID阶跃响应优化模块（Step Response Specifications）优化PID参数,仿真结果表明,常规PID控制策略难以满足控制要求。针对PID控制策略的不足之处本文引入了CMAC-PID复合控制策略,设计了CMAC-PID复合控制器,CMAC-PID复合控制仿真结果表明CMAC-PID复合控制ZTS16电液比例阀主阀芯位置的策略满足控制的要求,并且有着较好的动态响应特性和鲁棒性。应用Simulink、Amesim、Adams联...
【文章来源】：中南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
ZTS一16阀截面图
学硕士学位论文第二章ZTS16电液比例阀组成及数学模型2.1比例放大环节一个典型的比例放大系统如图2一2所示。逻逻辑电路路路检测放大大图2一2典型比例放大系统示意图ZTS16阀用比例放大器的主要技术参数如下:1初始电流:0-300mA连续可调;2控制通道:单通道;3斜坡调节时间:0.01一55;4电流非线性度:不大于1%;5电流滞回:不大于1%;6震荡频率:2000Hz。可以将比例控制放大器视为一比例环节11“]，其传递函数为:I(s)=戈xU(s)(2一l)式中:K。—比例放大系数;翼 翼翼翼蘸 蘸瓤瓤瓤薰黝黝 }}}}} IIIII卜卜._蕊 蕊 ---，洲!工L一 -JJJ下 下 下 图2一3比例放大器结构示意图2.2电一机械转换环节电一机械转换器是电液比例阀的核心部件。是连接电气信号与机械动作之间
图3一3控制和估算工具管理器界面选择控制方式为PID控制，参数调整方法为Ziegler-法，单位阶跃响应曲线如图3一4所示。周月娜民口职.翩曰砚周锹粼口蝶攫Nichols参数整定方OOO昌 昌 寸 寸I今五l纽纽一一八八一 一{{{丫一，一“一， ---图3一 4ziegler一Niehols方法整定pID参数阶跃响应曲线可以看到，应用Ziegler一Nichols方法整定PID参数，系统单位阶跃响应t，‘0.015，调整时间t，‘0.15，超调量。%之60%。由Eaton公司提供的信息可知其对系统的要求为:上升时间t;‘0.055
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于AMESim与ADAMS联合仿真技术的减摇鳍液压系统仿真研究[J]. 梁利华,宁继鹏,史洪宇. 机床与液压. 2009(08)
[2]大型装置起竖系统协同仿真研究[J]. 黄先祥,马长林,高钦和,李锋. 系统仿真学报. 2007(01)
[3]多路换向阀的发展历程与研究展望[J]. 杨华勇,曹剑,徐兵,吴根茂. 机械工程学报. 2005(10)
[4]一种基于模糊神经网络的机器人控制[J]. 彭金柱,王耀南,孙炜. 计算机工程与应用. 2005(24)
[5]基于ADAMS的阀控非对称缸仿真研究[J]. 张彪,吴盛林. 液压与气动. 2005(08)
[6]静液压传动车辆的复合控制[J]. 朱从民. 农业机械学报. 2005(04)
[7]对称四通阀控非对称液压缸伺服系统动态特性研究[J]. 王传礼,丁凡,李其朋,杨奇顺. 中国机械工程. 2004(06)
[8]工程机械液压控制技术的研究进展与展望[J]. 王庆丰,魏建华,吴根茂,张彦廷. 机械工程学报. 2003(12)
[9]基于模糊CMAC神经网络的机械手的控制[J]. 张灵,章云,杨宜民,陈璟华. 机床与液压. 2003(03)
[10]工程机械电液比例阀的特点及其应用研究[J]. 郭宏广,冯开林. 工程机械. 2003(05)
博士论文
[1]液压挖掘机作业及行走系统节能控制研究[D]. 尚涛.吉林大学 2005
[2]基于功率匹配的挖掘机节能控制技术的研究[D]. 张栋.吉林大学 2005
[3]液压挖掘机节能模糊控制系统研究[D]. 国香恩.吉林大学 2004
硕士论文
[1]挖掘机用新型电液比例多路阀的控制策略研究[D]. 杨翔.中南大学 2008
[2]电液比例速度控制系统的设计及特性研究[D]. 贺鹏.昆明理工大学 2002
本文编号：3459269
【文章来源】：中南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
ZTS一16阀截面图
学硕士学位论文第二章ZTS16电液比例阀组成及数学模型2.1比例放大环节一个典型的比例放大系统如图2一2所示。逻逻辑电路路路检测放大大图2一2典型比例放大系统示意图ZTS16阀用比例放大器的主要技术参数如下:1初始电流:0-300mA连续可调;2控制通道:单通道;3斜坡调节时间:0.01一55;4电流非线性度:不大于1%;5电流滞回:不大于1%;6震荡频率:2000Hz。可以将比例控制放大器视为一比例环节11“]，其传递函数为:I(s)=戈xU(s)(2一l)式中:K。—比例放大系数;翼 翼翼翼蘸 蘸瓤瓤瓤薰黝黝 }}}}} IIIII卜卜._蕊 蕊 ---，洲!工L一 -JJJ下 下 下 图2一3比例放大器结构示意图2.2电一机械转换环节电一机械转换器是电液比例阀的核心部件。是连接电气信号与机械动作之间
图3一3控制和估算工具管理器界面选择控制方式为PID控制，参数调整方法为Ziegler-法，单位阶跃响应曲线如图3一4所示。周月娜民口职.翩曰砚周锹粼口蝶攫Nichols参数整定方OOO昌 昌 寸 寸I今五l纽纽一一八八一 一{{{丫一，一“一， ---图3一 4ziegler一Niehols方法整定pID参数阶跃响应曲线可以看到，应用Ziegler一Nichols方法整定PID参数，系统单位阶跃响应t，‘0.015，调整时间t，‘0.15，超调量。%之60%。由Eaton公司提供的信息可知其对系统的要求为:上升时间t;‘0.055
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于AMESim与ADAMS联合仿真技术的减摇鳍液压系统仿真研究[J]. 梁利华,宁继鹏,史洪宇. 机床与液压. 2009(08)
[2]大型装置起竖系统协同仿真研究[J]. 黄先祥,马长林,高钦和,李锋. 系统仿真学报. 2007(01)
[3]多路换向阀的发展历程与研究展望[J]. 杨华勇,曹剑,徐兵,吴根茂. 机械工程学报. 2005(10)
[4]一种基于模糊神经网络的机器人控制[J]. 彭金柱,王耀南,孙炜. 计算机工程与应用. 2005(24)
[5]基于ADAMS的阀控非对称缸仿真研究[J]. 张彪,吴盛林. 液压与气动. 2005(08)
[6]静液压传动车辆的复合控制[J]. 朱从民. 农业机械学报. 2005(04)
[7]对称四通阀控非对称液压缸伺服系统动态特性研究[J]. 王传礼,丁凡,李其朋,杨奇顺. 中国机械工程. 2004(06)
[8]工程机械液压控制技术的研究进展与展望[J]. 王庆丰,魏建华,吴根茂,张彦廷. 机械工程学报. 2003(12)
[9]基于模糊CMAC神经网络的机械手的控制[J]. 张灵,章云,杨宜民,陈璟华. 机床与液压. 2003(03)
[10]工程机械电液比例阀的特点及其应用研究[J]. 郭宏广,冯开林. 工程机械. 2003(05)
博士论文
[1]液压挖掘机作业及行走系统节能控制研究[D]. 尚涛.吉林大学 2005
[2]基于功率匹配的挖掘机节能控制技术的研究[D]. 张栋.吉林大学 2005
[3]液压挖掘机节能模糊控制系统研究[D]. 国香恩.吉林大学 2004
硕士论文
[1]挖掘机用新型电液比例多路阀的控制策略研究[D]. 杨翔.中南大学 2008
[2]电液比例速度控制系统的设计及特性研究[D]. 贺鹏.昆明理工大学 2002
本文编号：3459269
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