基于位置/力同步的电液位置伺服系统加载力控制研究
发布时间：2022-07-08 14:07
在电液位置伺服系统中,同步控制在一些重型工业、大型机械设备中应用广泛,并且随着工业发展,在很多场合单个执行机构已经无法满足对负载能力的需求,要求多执行机构同步执行来满足负载要求。因此我们要考虑多个执行机构的同步性能,如何提高他们的同步性、稳定性等动静态性能,是该研究领域的一个重要热点。本文主要针对电液位置伺服系统的同步控制问题进行研究,首先对系统进行受力分析,建立数学模型,分析两个不同的双缸建模方式,从理论上研究如何提高其同步控制精度的方法,然后对单缸系统和双缸系统进行仿真分析,针对仿真结果中单缸的动态响应差和双缸的同步控制精度低的问题,采用模糊PID控制器对系统进行再仿真研究,最后实验验证控制器的有效性。具体研究内容如下:（1）本文对电液位置伺服系统的同步控制问题进行研究,先对系统进行受力分析,建立数学模型,在研究系统同步控制方式的基础上,分析得到两种不同提高控制精度的建模方式,分别建立力控补偿控制模型和流量补偿控制模型,实现在两个电液位置伺服系统建模上建立一种补偿关系。（2）根据两种不同的建模方式对系统进行仿真,先对系统的一个电液伺服系统进行时域和频域分析,仿真分析单缸的动静态特性...
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 本研究课题的来源
1.2 课题研究的背景和意义
1.3 液压缸同步研究现状
1.3.1 液压缸同步方式的研究现状
1.3.2 液压缸同步控制算法研究现状
1.3.3 位置与力协同控制的发展现状
1.4 本论文的主要研究内容
第2章 电液位置伺服系统的建模
2.1 引言
2.2 电液位置伺服系统工作原理
2.3 电液伺服系统的特点
2.4 电液位置伺服系统的模型
2.4.1 位移传感器建模
2.4.2 电液伺服阀
2.4.3 阀控缸数学模型
2.5 本章小结
第3章 电液位置伺服系统控制策略研究
3.1 前言
3.2 双缸力位转换同步控制
3.2.1 双缸系统控制
3.2.2 力位转换建模
3.2.3 系统模型的运动方程与框图
3.3 电液伺服系统力控补偿控制
3.3.1 电液伺服系统协同运动
3.3.2 力控补偿建模原理
3.4 系统建模运动方程
3.5 本章小结
第4章 电液位置伺服系统补偿控制研究
4.1 引言
4.2 模糊复合PID控制器设计
4.2.1 模糊控制介绍
4.2.2 PID控制器介绍
4.2.3 复合控制方案
4.3 单缸控制器设计
4.3.1 模糊化
4.3.2 模糊规则
4.3.3 模糊推理及解模糊
4.4 单缸系统控制仿真
4.4.1 单缸系统仿真分析
4.4.2 模糊控制的仿真
4.5 双缸同步控制仿真分析
4.5.1 同等同步力控补偿建模仿真
4.5.2 同等流量补偿建模仿真
4.6 本章小结
第5章 双缸同步实验研究
5.1 引言
5.2 双缸同步实验平台
5.2.1 油泵系统
5.2.2 液压动力机构
5.2.3 测试系统
5.3 双缸同步控制实验研究
5.3.1 力控补偿同步实验研究
5.3.2 流量补偿同步实验研究
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及专利
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]模糊自适应PID串级控制在主汽温控制中的应用[J]. 吴成渝,王超,李斌. 电子设计工程. 2018(22)
[2]基于模糊PID控制的变排量液压马达系统仿真[J]. 马俊功,杨晓月. 计算机测量与控制. 2018(10)
[3]基于人机交互的重载机械臂控制方法[J]. 李连鹏,解仑,刘振宗,郝兵,刘大华,胡同海. 机器人. 2018(04)
[4]基于柔顺控制的航天器大部件机器人装配技术[J]. 胡瑞钦,张立建,孟少华,董悫,隆昌宇. 机械工程学报. 2018(11)
[5]基于交叉耦合控制的双电机同步控制系统研究[J]. 王建红,陈耀忠,陈桂,林健,戴正忠. 南京理工大学学报. 2017(06)
[6]快速跟随型主从结构多电机同步控制[J]. 王少炜,耿强,周湛清. 新型工业化. 2017(10)
[7]伺服控制系统的复合模糊自适应PID控制[J]. 余容,孙浩然,何朝明. 组合机床与自动化加工技术. 2017(04)
[8]基于H∞-交叉耦合算法的双驱同步控制[J]. 陈海森,张德新,王继河,邵晓巍,陈国忠. 浙江大学学报(工学版). 2017(01)
[9]基于MATLAB-AMESim的电液伺服系统模糊PID控制[J]. 付甜甜,朱玉川,顾亚军. 机床与液压. 2016(20)
[10]基于神经网络PID的牧草烘干机控制系统研究[J]. 周修理,江丽丽,李艳军,毛先峰,梁煜,冯江. 农机化研究. 2016(03)
硕士论文
[1]二维精密运动平台的轮廓伺服控制器设计[D]. 田乃强.哈尔滨工业大学 2015
[2]机械系统中的摩擦模型及仿真[D]. 刘国平.西安理工大学 2007
[3]电液位置伺服系统智能控制研究[D]. 朱宝.四川大学 2004
本文编号：3657167
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 本研究课题的来源
1.2 课题研究的背景和意义
1.3 液压缸同步研究现状
1.3.1 液压缸同步方式的研究现状
1.3.2 液压缸同步控制算法研究现状
1.3.3 位置与力协同控制的发展现状
1.4 本论文的主要研究内容
第2章 电液位置伺服系统的建模
2.1 引言
2.2 电液位置伺服系统工作原理
2.3 电液伺服系统的特点
2.4 电液位置伺服系统的模型
2.4.1 位移传感器建模
2.4.2 电液伺服阀
2.4.3 阀控缸数学模型
2.5 本章小结
第3章 电液位置伺服系统控制策略研究
3.1 前言
3.2 双缸力位转换同步控制
3.2.1 双缸系统控制
3.2.2 力位转换建模
3.2.3 系统模型的运动方程与框图
3.3 电液伺服系统力控补偿控制
3.3.1 电液伺服系统协同运动
3.3.2 力控补偿建模原理
3.4 系统建模运动方程
3.5 本章小结
第4章 电液位置伺服系统补偿控制研究
4.1 引言
4.2 模糊复合PID控制器设计
4.2.1 模糊控制介绍
4.2.2 PID控制器介绍
4.2.3 复合控制方案
4.3 单缸控制器设计
4.3.1 模糊化
4.3.2 模糊规则
4.3.3 模糊推理及解模糊
4.4 单缸系统控制仿真
4.4.1 单缸系统仿真分析
4.4.2 模糊控制的仿真
4.5 双缸同步控制仿真分析
4.5.1 同等同步力控补偿建模仿真
4.5.2 同等流量补偿建模仿真
4.6 本章小结
第5章 双缸同步实验研究
5.1 引言
5.2 双缸同步实验平台
5.2.1 油泵系统
5.2.2 液压动力机构
5.2.3 测试系统
5.3 双缸同步控制实验研究
5.3.1 力控补偿同步实验研究
5.3.2 流量补偿同步实验研究
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及专利
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]模糊自适应PID串级控制在主汽温控制中的应用[J]. 吴成渝,王超,李斌. 电子设计工程. 2018(22)
[2]基于模糊PID控制的变排量液压马达系统仿真[J]. 马俊功,杨晓月. 计算机测量与控制. 2018(10)
[3]基于人机交互的重载机械臂控制方法[J]. 李连鹏,解仑,刘振宗,郝兵,刘大华,胡同海. 机器人. 2018(04)
[4]基于柔顺控制的航天器大部件机器人装配技术[J]. 胡瑞钦,张立建,孟少华,董悫,隆昌宇. 机械工程学报. 2018(11)
[5]基于交叉耦合控制的双电机同步控制系统研究[J]. 王建红,陈耀忠,陈桂,林健,戴正忠. 南京理工大学学报. 2017(06)
[6]快速跟随型主从结构多电机同步控制[J]. 王少炜,耿强,周湛清. 新型工业化. 2017(10)
[7]伺服控制系统的复合模糊自适应PID控制[J]. 余容,孙浩然,何朝明. 组合机床与自动化加工技术. 2017(04)
[8]基于H∞-交叉耦合算法的双驱同步控制[J]. 陈海森,张德新,王继河,邵晓巍,陈国忠. 浙江大学学报(工学版). 2017(01)
[9]基于MATLAB-AMESim的电液伺服系统模糊PID控制[J]. 付甜甜,朱玉川,顾亚军. 机床与液压. 2016(20)
[10]基于神经网络PID的牧草烘干机控制系统研究[J]. 周修理,江丽丽,李艳军,毛先峰,梁煜,冯江. 农机化研究. 2016(03)
硕士论文
[1]二维精密运动平台的轮廓伺服控制器设计[D]. 田乃强.哈尔滨工业大学 2015
[2]机械系统中的摩擦模型及仿真[D]. 刘国平.西安理工大学 2007
[3]电液位置伺服系统智能控制研究[D]. 朱宝.四川大学 2004
本文编号：3657167
本文链接：https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/3657167.html
