基于LabVIEW的软管脉冲实验模糊控制系统研究

发布时间：2017-05-15 20:08

  本文关键词：基于LabVIEW的软管脉冲实验模糊控制系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：软管脉冲实验台一般使用电液伺服系统,电液伺服系统有着明确的优点——占用空间小,原理结构简单,传动过程平稳,负载功率大,信号跟踪能力强等,在工业控制中有较为广泛的应用和发展。然而,电液伺服系统往往存在液压反应速度慢、电液转换不同步,因而控制精度低,升压速率慢,漂移明显,系统不稳定等缺点,而传统的液压脉冲试验设备一般使用线性控制,无法解决这些问题。近年来改进后的PID控制在一定程度上缓解了这些方面的问题,然而系统仍然存在升压速率慢、参数时变等问题。本文根据以往存在的这些问题,在原有控制系统的基础上,引进模糊自适应控制的方法对原PID控制系统进行了改进。本文主要介绍了液压伺服脉冲实验机的整体设计,包括液压系统的硬件设计、电气控制系统的电路设计和基于LabVIEW的上位机软件设计。重点介绍了液压伺服系统方案的设计和比较、伺服控制技术、PID控制技术,并引进了先进的模糊控制方法优化对伺服液压脉冲试验系统的控制。本文从液压系统部分的液压元件计算和选型、电气控制方案的确定、电器元件选型以及最终的上位机LabVIEW监控系统的完成,实现了液压伺服脉冲实验机的改良,并在北京某研究所对航空管进行了21-31.5Mpa、28-42Mpa水锤波和23、42Mpa梯形波的连续验证,结果表明,该系统可以有效解决系统不稳定、升压速率慢、参数时变等问题。
【关键词】：模糊控制 伺服系统 PID 液压脉冲
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH137
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 课题研究的背景与意义9-10
• 1.2 液压脉冲试验机发展现状10-11
• 1.2.1 液压系统的发展10-11
• 1.2.2 液压脉冲试验台发展现状11
• 1.3 自适应模糊控制理论研究现状11-13
• 1.3.1 模糊控制理论发展11-12
• 1.3.2 PID模糊控制器原理简介12-13
• 1.4 论文主要研究内容13-15
• 第二章 液压伺服系统研究与设计15-31
• 2.1 液压脉冲波形形成机理15-18
• 2.1.1 脉冲发生机理及过程分析16
• 2.1.2 国家标准对软管液压脉冲实验的规定16-18
• 2.2 电液压力伺服控制系统分析18-20
• 2.2.1 液压伺服控制系统简介18-19
• 2.2.2 电液伺服阀19-20
• 2.3 液压伺服系统设计20-28
• 2.3.1 系统设计要求21
• 2.3.2 液压控制方案拟定21-23
• 2.3.3 液压系统设计及元件选型23-28
• 2.3.3.1 液压油压缩性及试件膨胀率23-24
• 2.3.3.2 系统设计方案比较研究24-27
• 2.3.3.3 系统方案对比27
• 2.3.3.4 系统其他元件选型27-28
• 2.4 系统总体方案28-30
• 2.4.1 液压系统元件选型方案28-29
• 2.4.2 系统总体方案原理图29-30
• 2.5 本章小结30-31
• 第三章 试验台控制系统方案设计31-45
• 3.1 PID控制器简介31-35
• 3.1.1 PID控制的基本原理31-33
• 3.1.2 PID控制器的控制规律33-35
• 3.1.3 参数整定35
• 3.2 基于PLC的电气控制系统设计35-37
• 3.2.1 可编程控制器简介35
• 3.2.2 PLC的特点和发展趋势35-36
• 3.2.3 电气系统设计及元件选型36-37
• 3.3 基于LabVIEW软件系统研究37-42
• 3.3.1 虚拟仪器简介38-39
• 3.3.2 虚拟仪器的特点39-40
• 3.3.3 虚拟仪器的构成40-42
• 3.4 脉冲试验台软件系统设计42-44
• 3.5 本章小结44-45
• 第四章 模糊控制原理在伺服试验系统中的研究及应用45-57
• 4.1 模糊控制理论45-50
• 4.1.1 模糊集合及隶属函数46-49
• 4.1.2 模糊推理49-50
• 4.2 模糊PID控制器设计50-57
• 4.2.1 输入输出变量51
• 4.2.2 确定模糊语言变量51-52
• 4.2.3 确定隶属函数52-54
• 4.2.4 建立模糊控制规则54-55
• 4.2.5 模糊关系的推算55-56
• 4.2.6 解模糊化56-57
• 第五章 软件设计与实验结果分析57-67
• 5.1 软件系统设计57-59
• 5.2 实验台现场安装59-61
• 5.3 试验过程及结果分析61-64
• 5.3.1 实验对象61
• 5.3.2 实验过程及结果61-64
• 5.4 本章小结64-67
• 第六章 总结与展望67-69
• 参考文献69-73
• 攻读硕士学位期间所取得的相关科研成果73-75
• 致谢75

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4 R.M.Tong ,苟棱;模糊控制系统的展望[J];国外自动化;1986年05期

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10 毛剑琴;茅洪波;张建刚;;工业卷绕过程模糊控制系统设计[A];1995年中国控制会议论文集（下）[C];1995年

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