充抽气独立结构负压伺服系统研究
发布时间：2021-06-10 16:57
负压伺服系统是高空飞行器气压模拟设备的核心组成部分。本文在分析单伺服阀负压伺服系统低压范围充抽气特性的基础上,提出双伺服阀独立结构,以减弱负压伺服系统在低压范围内充抽气的非对称性及非线性,并结合模糊PID控制策略,进一步提升系统在低压范围内的控制性能。本文主要研究内容如下:首先,分析了管路压力动态特性对负压伺服系统的影响。通过仿真分析和实验研究管路进出口压力特性,揭示了管路压力信号传递与管径、管长之间的关系,为进一步研究负压伺服系统特性奠定了基础。其次,分析了单伺服阀负压伺服系统工作原理,建立系统的数学模型,并进行了数学仿真,结果表明单伺服阀结构结合普通PID控制器在低压力范围内不能克服系统充抽气的非对称性,且控制性能随着跟踪压力点的降低而严重恶化,继而提出双伺服阀独立结构,并对该系统的数学模型进行仿真,仿真结果表明双伺服阀独立结构能减弱充抽气的非对称性及非线性,但系统的动态性能有待进一步提高。再次,通过分析系统的非线性因素表明该系统是强非线性系统,而线性控制器并不适用于非线性系统,故基于双伺服阀独立结构的基础上提出模糊PID控制策略,对系统进行仿真研究,并对比分析了不同的系统结构及控...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 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】：
Jan-OvePalmberg教授设计的阀控缸系统原理图
图 1-1 Jan-Ove Palmberg 教授设计的阀控缸系统原理图典林雪平大学的博士生 Magnus Elfving 在 Jan-Ove Palmberg 教授的指导下独立控制技术研究[23-25]，进一步推进了该方法的发展。其原理图如图 1-2采用恒压泵供油，在液压执行机构的进出油侧各用一个三位三通电液比例速度或压力进行控制，执行器的回油路通过阻尼调节装置调节回油压力。
图 1-3 法国 INSALyon 大学设计的负载口独立控制气动伺服位置系统内也对负载口独立控制进行了一定研究，比如浙江大学的刘英杰[20,28]博士独立电液比例方向阀控系统和曹剑[2,29]博士提出的独立控制气动同步系统 1-4 为刘英杰博士提出的负载口独立电液比例方向阀控系统原理图。文章系统为研究对象，将其工作模式进行工况划分，对不同工况下负载口独立的速度和压力控制方法进行了理论分析和实验研究，并应用负载敏感技术的控制策略，增强了液压系统的稳定性[24]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于遗传算法优化的BP神经网络研究应用[J]. 墨蒙,赵龙章,龚嫒雯,吴扬. 现代电子技术. 2018(09)
[2]基于反馈线性化的高压大流量气动阀阀芯位置伺服控制研究[J]. 杜经民,肖海金,高隆隆,李宝仁. 液压与气动. 2014(05)
[3]气动驱动柔性臂自适应模糊振动控制[J]. 王斌,邱志成,张宪民,韩建达. 机械工程学报. 2013(11)
[4]FADS测压管路动态响应特性分析[J]. 高隆隆,杜经民,李宝仁. 机床与液压. 2010(13)
[5]电液比例负载口独立控制系统压力流量控制策略[J]. 刘英杰,徐兵,杨华勇,曾定荣. 农业机械学报. 2010(05)
[6]气动位置伺服系统建模与PID控制仿真研究[J]. 高恒,尚群立. 机械制造. 2009(11)
[7]基于神经网络控制的气动伺服位置控制系统研究[J]. 胡万强,张元敏,吴张永. 液压与气动. 2007(06)
[8]基于静态工作点前馈补偿的负载口独立控制系统[J]. 曹剑,徐兵,孙军,杨华勇,王昊. 机床与液压. 2006(08)
[9]负载口独立控制系统静态工作点选取原则及仿真分析[J]. 曹剑,徐兵,杨华勇,朱笑丛. 机械工程学报. 2006(06)
[10]气动比例阀的死区补偿与仿真[J]. 孔祥臻,刘延俊,王勇,赵秀华. 山东大学学报(工学版). 2006(01)
博士论文
[1]负载口独立电液比例方向阀控制系统关键技术研究[D]. 刘英杰.浙江大学 2011
[2]新型PID模糊控制器的结构分析及应用研究[D]. 李庆春.中南大学 2010
[3]基于运动和压力独立控制的气动同步系统研究[D]. 曹剑.浙江大学 2009
硕士论文
[1]气压模拟系统级联控制研究[D]. 谭路.华中科技大学 2016
[2]气压模拟系统自调整模糊控制研究[D]. 毋迪.华中科技大学 2014
[3]基于迭代学习理论的气动机械手速度控制研究[D]. 曾浩.昆明理工大学 2013
[4]气压力控制系统特性及策略研究[D]. 王媛媛.哈尔滨工业大学 2011
[5]直线气缸的位置控制研究[D]. 郭世军.兰州理工大学 2007
[6]模糊控制及PID控制在气动伺服速度控制中的应用研究[D]. 宋利国.昆明理工大学 2006
[7]超高压气动比例减压阀的仿真与实验研究[D]. 陈奕泽.浙江大学 2005
本文编号：3222770
【文章来源】：华中科技大学湖北省 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】：
Jan-OvePalmberg教授设计的阀控缸系统原理图
图 1-1 Jan-Ove Palmberg 教授设计的阀控缸系统原理图典林雪平大学的博士生 Magnus Elfving 在 Jan-Ove Palmberg 教授的指导下独立控制技术研究[23-25]，进一步推进了该方法的发展。其原理图如图 1-2采用恒压泵供油，在液压执行机构的进出油侧各用一个三位三通电液比例速度或压力进行控制，执行器的回油路通过阻尼调节装置调节回油压力。
图 1-3 法国 INSALyon 大学设计的负载口独立控制气动伺服位置系统内也对负载口独立控制进行了一定研究，比如浙江大学的刘英杰[20,28]博士独立电液比例方向阀控系统和曹剑[2,29]博士提出的独立控制气动同步系统 1-4 为刘英杰博士提出的负载口独立电液比例方向阀控系统原理图。文章系统为研究对象，将其工作模式进行工况划分，对不同工况下负载口独立的速度和压力控制方法进行了理论分析和实验研究，并应用负载敏感技术的控制策略，增强了液压系统的稳定性[24]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于遗传算法优化的BP神经网络研究应用[J]. 墨蒙,赵龙章,龚嫒雯,吴扬. 现代电子技术. 2018(09)
[2]基于反馈线性化的高压大流量气动阀阀芯位置伺服控制研究[J]. 杜经民,肖海金,高隆隆,李宝仁. 液压与气动. 2014(05)
[3]气动驱动柔性臂自适应模糊振动控制[J]. 王斌,邱志成,张宪民,韩建达. 机械工程学报. 2013(11)
[4]FADS测压管路动态响应特性分析[J]. 高隆隆,杜经民,李宝仁. 机床与液压. 2010(13)
[5]电液比例负载口独立控制系统压力流量控制策略[J]. 刘英杰,徐兵,杨华勇,曾定荣. 农业机械学报. 2010(05)
[6]气动位置伺服系统建模与PID控制仿真研究[J]. 高恒,尚群立. 机械制造. 2009(11)
[7]基于神经网络控制的气动伺服位置控制系统研究[J]. 胡万强,张元敏,吴张永. 液压与气动. 2007(06)
[8]基于静态工作点前馈补偿的负载口独立控制系统[J]. 曹剑,徐兵,孙军,杨华勇,王昊. 机床与液压. 2006(08)
[9]负载口独立控制系统静态工作点选取原则及仿真分析[J]. 曹剑,徐兵,杨华勇,朱笑丛. 机械工程学报. 2006(06)
[10]气动比例阀的死区补偿与仿真[J]. 孔祥臻,刘延俊,王勇,赵秀华. 山东大学学报(工学版). 2006(01)
博士论文
[1]负载口独立电液比例方向阀控制系统关键技术研究[D]. 刘英杰.浙江大学 2011
[2]新型PID模糊控制器的结构分析及应用研究[D]. 李庆春.中南大学 2010
[3]基于运动和压力独立控制的气动同步系统研究[D]. 曹剑.浙江大学 2009
硕士论文
[1]气压模拟系统级联控制研究[D]. 谭路.华中科技大学 2016
[2]气压模拟系统自调整模糊控制研究[D]. 毋迪.华中科技大学 2014
[3]基于迭代学习理论的气动机械手速度控制研究[D]. 曾浩.昆明理工大学 2013
[4]气压力控制系统特性及策略研究[D]. 王媛媛.哈尔滨工业大学 2011
[5]直线气缸的位置控制研究[D]. 郭世军.兰州理工大学 2007
[6]模糊控制及PID控制在气动伺服速度控制中的应用研究[D]. 宋利国.昆明理工大学 2006
[7]超高压气动比例减压阀的仿真与实验研究[D]. 陈奕泽.浙江大学 2005
本文编号：3222770
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