阀控非对称伺服缸系统的设计与控制策略研究
发布时间：2021-11-29 05:44
阀控非对称缸系统由于具有工作空间小、承载能力大、结构简单和响应速度快等优点,被广泛应用于工业技术领域中。为了满足高精度、高响应、高频率和强鲁棒性等高性能应用场合的要求,针对阀控非对称缸系统的设计、建模和控制等问题展开深入研究显得很有必要,具有较好的工程应用价值。本文以阀控非对称伺服缸为对象,从结构设计、数学建模和控制策略三个方面展开研究,主要工作内容和成果如下:（1）针对伺服缸和伺服阀参数匹配不合理带来的超压气蚀现象和密封方式不合理带来的摩擦发热问题,研究分别根据最佳负载匹配关系和静压支撑间隙密封机理,完成了非对称伺服缸结构和密封方式的设计。理论分析和仿真研究表明:最佳负载匹配实现了动力机构输出特性与负载特性的有效匹配,避免了超压和气蚀现象的发生。此外,小孔节流静压轴承的使用增强了伺服缸的径向承载能力,改善了伺服缸的密封性能。（2）针对活塞运动初始位置变化带来的对长行程位置伺服液压缸系统固有频率的影响,分析了非对称伺服液压缸系统在伸出、回缩两个方向上的静态和动态特性。计算分析和实验结果均表明:伺服液压缸活塞初始运动位置的增加会导致正向伸出运动时系统的固有频率逐步降低,反向回缩运动时系统...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
静压轴承实物图
华南理工大学工程硕士学位论文其中，AMESim 与 Simu1ink 的联合仿真是通过两个软件间的接口设置来实现的体实现过程是在 AMESim 的草图环境中创建 Simulink 的输入接口图标，完成液压和控制系统的草图连接和子模型选配后，进入参数模式经过系统编译生成 Simul识别和计算的 S 函数。然后在 AMESim 环境中启动 Smulink，在 Smulink 的设计界通过 AME2SL 模块选择生成的 S 函数，从而将 AMESim 中的液压系统模型加入mulink 的控制系统中，完成相应设计模块的连接后，即可实现 AMESim 与 Simulink合仿真。
Simu1ink环境下的联合仿真模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]车载液压支撑调平系统设计[J]. 石林,杨龙军,孙春春. 兵器装备工程学报. 2016(09)
[2]基于CMAC-模糊PID模型的火箭炮调平控制系统仿真[J]. 邢立新,沈中卿. 四川兵工学报. 2015(08)
[3]液压油体积弹性模量稳态模型与动态模型的对比[J]. 魏超,周俊杰,苑士华. 兵工学报. 2015(07)
[4]电液位置伺服系统模糊速度补偿μ复合控制[J]. 孙桂涛,邵俊鹏,王晓晶. 农业机械学报. 2014(08)
[5]Sliding Mode Control in Position Control for Asymmetrical Hydraulic Cylinder with Chambers Connected[J]. 雷军波,王宣银,皮阳军. Journal of Shanghai Jiaotong University（Science）. 2013(04)
[6]Position Control of Electro-hydraulic Actuator System Using Fuzzy Logic Controller Optimized by Particle Swarm Optimization[J]. Daniel M. Wonohadidjojo,Ganesh Kothapalli,Mohammed Y. Hassan. International Journal of Automation and Computing. 2013(03)
[7]Application of Improved PSO Algorithm in Hydraulic Pressing System Identification[J]. YU Yu-zhen 1 , 2 , REN Xin-yi 2 , DU Feng-shan 2 , SHI Jun-jie 2 ( 1.Institute of Mechanical Engineering , Hebei United University , Tangshan 063009 , Hebei , China ; 2.Institute of Mechanical Engineering , Yanshan University , Qinhuangdao 066004 , Hebei , China ). Journal of Iron and Steel Research（International）. 2012(09)
[8]基于CMAC和PID复合控制器的精密注塑机保压压力控制[J]. 蔡侃,应济,陈子辰,王硕. 中国机械工程. 2011(24)
[9]基于液压弹簧刚度的阀控非对称缸建模仿真[J]. 叶小华,岑豫皖,赵韩,叶金杰. 中国机械工程. 2011(01)
[10]Modeling and fuzzy adaptive proportion-integration-differentiation control of X-Y position servo system actuated by oscillating pneumatic cylinder[J]. 袁德虎. High Technology Letters. 2010(04)
博士论文
[1]轨道路基动力响应原位试验电液伺服激振系统研究[D]. 郑飞龙.武汉科技大学 2014
[2]地震模拟振动台控制方法及动态特性的研究[D]. 崔伟清.河北工业大学 2012
[3]数控镗车床静压中心架主动控制研究[D]. 王仲文.哈尔滨理工大学 2011
[4]基于液压伺服控制的动静压轴承设计理论研究[D]. 江桂云.重庆大学 2009
[5]三自由度船舶运动模拟平台及其液压伺服驱动系统的研究[D]. 杨军宏.国防科学技术大学 2007
硕士论文
[1]伺服液压缸密封特性及摩擦力影响的仿真研究[D]. 赵子良.燕山大学 2014
[2]基于细菌群觅食优化算法的电液位置系统PID参数寻优研究[D]. 张国峰.燕山大学 2013
[3]基于Fluent软件的伺服液压缸静压支承密封流场仿真[D]. 陈昶龙.武汉科技大学 2012
[4]间隙密封式伺服液压缸密封特性研究及仿真[D]. 卢明.武汉科技大学 2010
[5]阀控缸电液位置伺服系统研究[D]. 鲜麟波.华中科技大学 2007
本文编号：3525954
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
静压轴承实物图
华南理工大学工程硕士学位论文其中，AMESim 与 Simu1ink 的联合仿真是通过两个软件间的接口设置来实现的体实现过程是在 AMESim 的草图环境中创建 Simulink 的输入接口图标，完成液压和控制系统的草图连接和子模型选配后，进入参数模式经过系统编译生成 Simul识别和计算的 S 函数。然后在 AMESim 环境中启动 Smulink，在 Smulink 的设计界通过 AME2SL 模块选择生成的 S 函数，从而将 AMESim 中的液压系统模型加入mulink 的控制系统中，完成相应设计模块的连接后，即可实现 AMESim 与 Simulink合仿真。
Simu1ink环境下的联合仿真模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]车载液压支撑调平系统设计[J]. 石林,杨龙军,孙春春. 兵器装备工程学报. 2016(09)
[2]基于CMAC-模糊PID模型的火箭炮调平控制系统仿真[J]. 邢立新,沈中卿. 四川兵工学报. 2015(08)
[3]液压油体积弹性模量稳态模型与动态模型的对比[J]. 魏超,周俊杰,苑士华. 兵工学报. 2015(07)
[4]电液位置伺服系统模糊速度补偿μ复合控制[J]. 孙桂涛,邵俊鹏,王晓晶. 农业机械学报. 2014(08)
[5]Sliding Mode Control in Position Control for Asymmetrical Hydraulic Cylinder with Chambers Connected[J]. 雷军波,王宣银,皮阳军. Journal of Shanghai Jiaotong University（Science）. 2013(04)
[6]Position Control of Electro-hydraulic Actuator System Using Fuzzy Logic Controller Optimized by Particle Swarm Optimization[J]. Daniel M. Wonohadidjojo,Ganesh Kothapalli,Mohammed Y. Hassan. International Journal of Automation and Computing. 2013(03)
[7]Application of Improved PSO Algorithm in Hydraulic Pressing System Identification[J]. YU Yu-zhen 1 , 2 , REN Xin-yi 2 , DU Feng-shan 2 , SHI Jun-jie 2 ( 1.Institute of Mechanical Engineering , Hebei United University , Tangshan 063009 , Hebei , China ; 2.Institute of Mechanical Engineering , Yanshan University , Qinhuangdao 066004 , Hebei , China ). Journal of Iron and Steel Research（International）. 2012(09)
[8]基于CMAC和PID复合控制器的精密注塑机保压压力控制[J]. 蔡侃,应济,陈子辰,王硕. 中国机械工程. 2011(24)
[9]基于液压弹簧刚度的阀控非对称缸建模仿真[J]. 叶小华,岑豫皖,赵韩,叶金杰. 中国机械工程. 2011(01)
[10]Modeling and fuzzy adaptive proportion-integration-differentiation control of X-Y position servo system actuated by oscillating pneumatic cylinder[J]. 袁德虎. High Technology Letters. 2010(04)
博士论文
[1]轨道路基动力响应原位试验电液伺服激振系统研究[D]. 郑飞龙.武汉科技大学 2014
[2]地震模拟振动台控制方法及动态特性的研究[D]. 崔伟清.河北工业大学 2012
[3]数控镗车床静压中心架主动控制研究[D]. 王仲文.哈尔滨理工大学 2011
[4]基于液压伺服控制的动静压轴承设计理论研究[D]. 江桂云.重庆大学 2009
[5]三自由度船舶运动模拟平台及其液压伺服驱动系统的研究[D]. 杨军宏.国防科学技术大学 2007
硕士论文
[1]伺服液压缸密封特性及摩擦力影响的仿真研究[D]. 赵子良.燕山大学 2014
[2]基于细菌群觅食优化算法的电液位置系统PID参数寻优研究[D]. 张国峰.燕山大学 2013
[3]基于Fluent软件的伺服液压缸静压支承密封流场仿真[D]. 陈昶龙.武汉科技大学 2012
[4]间隙密封式伺服液压缸密封特性研究及仿真[D]. 卢明.武汉科技大学 2010
[5]阀控缸电液位置伺服系统研究[D]. 鲜麟波.华中科技大学 2007
本文编号：3525954
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