电液比例泵控马达速度控制系统控制策略研究

发布时间：2021-02-12 17:50

　　泵控马达系统以其效率高,发热小,寿命长,转动惯量小,响应速度快的优点,适用于高速、大功率应用,在军用和民用领域均有应用。随着技术进步,电液比例技术作为计算机与泵控马达速度系统连接的接口,被广泛应用在工业领域。为提高泵控马达工作能力,就要从控制理论角度研究系统的结构和控制策略。本文首先从电液比例技术的产生背景介绍了电液比例技术的发展概况,以及电液比例技术在工业领域的优势,对电液比例控制系统控制策略的应用现状做了总结。接着分析了泵控马达系统的调速原理以及在工业中的应用;研究了电液比例泵控马达速度系统所遵循的物理规律,并建立系统的数学模型;通过搭建电液比例泵控马达速度系统实验台,对其进行频率特性测试,并采用最小二乘曲线拟合法对系统进行辨识。结合电液比例泵控马达的应用,将电液比例泵控马达可简化为线性定常系统和线性时变系统,对于线性定常系统,提出了基于最优二次型理论（LQR）的PID控制策略;对于线性参数时变系统,提出了最小方差自校正控制策略。依据系统数学模型,在Matlab、Simulink环境中建立了系统的仿真模型,对以上两种控制策略进行了仿真,仿真结果表明系统的动态性能得到极大的改善,达到... 

【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

开环控制系统

比例元件执行元件图2.2开环控制系统闭环控制系统(图2.3)和开环控制系统之间的区别是多了一条从输出端到输入端的反馈通道。系统的输出信号通过反馈系统反馈到输入端，和输入信号相比较后得到的偏差信号作为控制系统的输入，反馈系统的作用便是减少系统的输出偏差，这样就可以得到比较好的控制效果，因此闭环控制系统通常也称为反馈控制系统。闭环系统的输出量能够自动跟踪参考输入，减少跟踪误差，提高控制系统的精度，从而抑制扰动信号对它的负面影响。系统中的反馈通道能够使系统对前向通道中的元器件的性能参数的变化不灵敏，这样降低了对系统前向通道的元器件的精度要求，其反馈作用可以降低系统的某些非线性影响。本论文中讨论的泵控马达系统就是这种闭环系统，系统中反馈元件为测速发电机。

杂的控制策略，对于液压系统的节能和性能有重要意义。2.2.1电液比例泵控马达系统组成电液比例泵控马达系统组成图2.4，放大元件采用了比例放大器8，从图中看出电液比例泵控马达速度控制系统主要由泵1和马达4组成速度控制回路、比例放大器8和比例方向阀阀9控变量缸7组成的泵参数变量控制机构以及位移传感器10、泵出口流量传感器11和压力传感器12组成的泵参数检测反馈回路三个部分组成[’3]。比例放大器接受控制器的输出电压信号，进行功率放大后控制比例方向阀的比例电磁铁;比例元件为比例方向阀与传统液压泵结合而成的新的比例控制元件一比例泵，由比例方向阀9、变量缸7和变量泵1组成，比例方向阀的转换元件采用比例电磁铁，在比例电磁铁电流变化时，磁通量改变，作为衔铁的阀芯产生位移，方向阀的开口改变，流向变量缸的流量变化，从而推动变量活塞移动，改变变量泵的斜盘摆角，控制泵的参数;变量机构的活塞位移、泵出口的流量和压力通过传感器反馈到比例放大器


本文编号：3031237