泵控非对称液压缸系统高精度位置控制方法 被引量：13

1

作者 王玄 陶建峰 +2 位作者 张峰榕 吴亚瑾 刘成良 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期597-602,共6页

针对已开发的单向比例泵控非对称液压缸系统实验平台,为了实现该类系统的无超调位置控制,通过分析系统的工作原理及特性,基于系统的流量连续性方程和力平衡方程,提出采用带约束的三阶状态空间模型来描述单向比例泵控非对称液压缸系统的... 针对已开发的单向比例泵控非对称液压缸系统实验平台,为了实现该类系统的无超调位置控制,通过分析系统的工作原理及特性,基于系统的流量连续性方程和力平衡方程,提出采用带约束的三阶状态空间模型来描述单向比例泵控非对称液压缸系统的方法.基于模型预测控制理论和QPhild二次优化算法,设计适用于该模型的模型预测控制器来保证系统的无超调位置输出.实验结果表明,运用模型预测方法能够避免换向阀切换引入的系统非线性,有效地解决泵控非对称液压缸系统的超调问题,实现多约束条件下的高精度位置控制. 展开更多

关键词 泵控非对称液压缸 无超调 模型预测控制 位置精度控制 多约束

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基于智能切换控制策略的电液位置伺服系统高精度控制研究 被引量：3

2

作者 田素玲 沙宇 《机床与液压》 北大核心 2021年第19期48-52,共5页

为得到较好的电液位置伺服系统的位置控制精度,设计一种采用智能切换控制策略的电液位置伺服系统控制方法。分析电液位置伺服系统的结构,并对其进行数学建模。基于液压缸压力作用,得到液压位置伺服系统的运动方程。在粒子群算法的基础上... 为得到较好的电液位置伺服系统的位置控制精度,设计一种采用智能切换控制策略的电液位置伺服系统控制方法。分析电液位置伺服系统的结构,并对其进行数学建模。基于液压缸压力作用,得到液压位置伺服系统的运动方程。在粒子群算法的基础上,借助细菌觅食算法的全局特性,对粒子群算法进行改进,以克服粒子群算法易陷入局部最优的弊端,进而形成智能控制器。以智能控制器为基础,建立智能切换控制策略,以对系统进行实时、准确的控制。实验结果表明:与滑模控制策略相比,在跟踪正弦及不规则目标位置时,所提方法的控制精度分别提高了28.44%和28.66%,验证了所提方法可得到较好的位置控制精度,能为生产效率的提升提供保障。 展开更多

关键词 电液位置伺服系统 智能切换控制策略 粒子群算法 细菌觅食算法 位置控制精度

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磁悬浮控制力矩陀螺高速转子的高精度位置控制 被引量：4

3

作者 汤继强 崔旭 +1 位作者 袁新竹 隗同坤 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期659-670,共12页

在受到陀螺效应、动框架效应等影响后产生的磁力非线性问题是磁悬浮控制力矩陀螺(MSCMG)高速转子位置精度下降的主要因素。为解决以上问题,提高转子位置精度,本文分析了转子所受磁力的特性,建立了转子系统非线性动力学模型,提出了神经... 在受到陀螺效应、动框架效应等影响后产生的磁力非线性问题是磁悬浮控制力矩陀螺(MSCMG)高速转子位置精度下降的主要因素。为解决以上问题,提高转子位置精度,本文分析了转子所受磁力的特性,建立了转子系统非线性动力学模型,提出了神经网络滑模控制方法。设计滑模控制律,采用径向基函数神经网络逼近控制律中的非线性模型,自适应算法根据误差在线调整神经网络的权值,同时可以保证整个系统的稳定性。仿真和实验结果表明,所提出方法的转子位置精度达到99%,稳态误差为0.000 2 mm。神经网络滑模控制可以实现MSCMG转子系统的高精度位置控制。 展开更多

关键词 磁悬浮控制力矩陀螺 磁悬浮转子 高精度位置控制 滑模控制 神经网络

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船舶步进电机位置精度优化控制方法 被引量：1

4

作者 张新军 《舰船科学技术》 北大核心 2021年第14期94-96,共3页

综合现有方法的研究思想,设计一种新的船舶步进电机位置精度优化控制方法。首先对船舶步进电机进行仿真,构建船舶步进电机的数学模型。接着对船舶步进电机实施系统辨识,在系统辨识中需要对辨识数据进行获取并对其进行预处理,然后通过神... 综合现有方法的研究思想,设计一种新的船舶步进电机位置精度优化控制方法。首先对船舶步进电机进行仿真,构建船舶步进电机的数学模型。接着对船舶步进电机实施系统辨识,在系统辨识中需要对辨识数据进行获取并对其进行预处理,然后通过神经网络进行系统辨识。最后根据系统辨识结果设计船舶步进电机位置精度优化控制器,实现船舶步进电机的位置精度优化控制。对船舶步进电机进行仿真,对设计方法进行仿真实验测试。测试结果表明,设计方法下的运行响应时间最低可达6.35 ms,在负载扰动时间不断增加的情况下,设计方法的调节时间最短且增长更加稳定。说明设计方法较为优越,有很强的实用性。 展开更多

关键词 船舶步进电机 辨识数据 位置精度优化控制 磁网络仿真模型 伪随机信号

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基于RBF神经网络整定PID的电液比例系统位置控制研究 被引量：5

5

作者 陈翰文 徐巧玉 +1 位作者 徐恺 张正 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第3期371-381,共11页

针对凿岩机械臂的电液比例系统位置控制精度问题,提出了一种基于径向基函数(RBF)神经网络整定PID的电液比例系统位置控制方法。首先,在AMESim中搭建了阀控非对称液压缸的电液比例系统简化模型,设置了各个模块的参数;然后,利用MATLAB/Sim... 针对凿岩机械臂的电液比例系统位置控制精度问题,提出了一种基于径向基函数(RBF)神经网络整定PID的电液比例系统位置控制方法。首先,在AMESim中搭建了阀控非对称液压缸的电液比例系统简化模型,设置了各个模块的参数;然后,利用MATLAB/Simulink搭建了系统闭环控制模型,通过不断更新RBF网络模型并修正PID参数,实现了基于RBF神经网络整定PID的电液比例系统位置控制目的;结合AMESim搭建的电液比例系统模型和Simulink下搭建的控制器进行了联合仿真;最后,基于凿岩台车机械臂实验平台,进行了电液比例系统位置控制实验。仿真结果表明:在受到外部干扰的情况下,RBF神经网络整定PID控制系统能够在0.3 s内控制活塞杆重新运行至目标位置,平均响应时间为1.5 s,位置精度误差不超过5 mm。实验结果表明:与常规PID控制方法相比,RBF神经网络整定PID控制活塞杆位置精度误差降低了75%,位置精度误差在工程实际要求的10 mm范围以内,因此,RBF神经网络整定PID算法可以有效提高电液比例系统的位置控制精度,满足凿岩机械臂实际工作中对电液比例系统位置精度的控制要求。 展开更多

关键词 凿岩机械臂 径向基函数神经网络整定PID 电液比例系统位置控制精度 联合仿真 MATLAB/SIMULINK AMESIM

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基于准滑动模态的动态非平衡身管高精度俯仰控制

6

作者 高钰豪 褚渊博 《机床与液压》 北大核心 2024年第10期21-26,共6页

非平衡身管俯仰系统属于典型的电液伺服系统,在路面波动条件下实现其高精度位置控制,可有效提升身管武器的远程精准打击能力。为此,分析非平衡身管俯仰工作原理及路面波动影响机制,建立各组件的数学模型并联立得到系统状态空间模型;基... 非平衡身管俯仰系统属于典型的电液伺服系统,在路面波动条件下实现其高精度位置控制,可有效提升身管武器的远程精准打击能力。为此,分析非平衡身管俯仰工作原理及路面波动影响机制,建立各组件的数学模型并联立得到系统状态空间模型;基于准滑动模态,设计改进饱和函数的双幂次趋进律滑模控制器;最后,搭建路面波动条件下非平衡身管俯仰滑模控制仿真模型,进行仿真分析并与指数趋进律、双幂次趋进律滑模控制器的控制效果对比,验证所提方法的可行性和有效性。结果表明:所提方法具有跟踪精度高、响应时间短、抖振抑制效果好且所需能量少等优势,可满足动态非平衡身管高精度控制的需求。 展开更多

关键词 准滑动模态 电液伺服系统 非平衡身管俯仰系统 高精度位置控制

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垂直冲击试验台同步及快速制动液压控制系统研究 被引量：3

7

作者 梁志鑫 王野牧 +1 位作者 王能发 王展鹏 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第11期2087-2097,共11页

为解决垂直冲击试验台负载质量大,且易产生二次冲击的问题,针对试验台液压控制系统的关键技术要求,设计了一种双液压缸位置同步控制系统和快速反弹制动系统。首先,根据试验台的关键技术指标,综合考虑了实际工况与经济性等因素,设计出了... 为解决垂直冲击试验台负载质量大,且易产生二次冲击的问题,针对试验台液压控制系统的关键技术要求,设计了一种双液压缸位置同步控制系统和快速反弹制动系统。首先,根据试验台的关键技术指标,综合考虑了实际工况与经济性等因素,设计出了液压控制系统原理图;然后,针对同步控制系统,利用Simulink软件设计了模糊控制器及同步控制算法模型,同时利用AMESim软件搭建了液压系统仿真模型,并对两个模型进行了联合仿真,针对反弹制动系统,利用AMESim软件进行了建模和仿真;最后,对比了模糊PID控制与常规PID控制的仿真结果;设计制造了大型垂直冲击试验台,进行了实际测试,验证了仿真结果的正确性。研究结果表明:针对实际工况下模糊PID控制方式的同步误差最大为0.09 mm,满足0.2 mm的同步精度要求,采用模糊PID控制方式对比常规PID控制方式,其有较高的同步控制精度与较强的鲁棒性;采用比例伺服阀加插装阀驱动制动器,使工作台进入快速制动的工作模式,整体响应时间为63 ms,满足100 ms的制动生效时间要求;实际同步控制系统最大同步误差为0.11 mm,满足性能指标,验证了控制方案与仿真的正确性。 展开更多

关键词 大型垂直冲击试验 位置同步控制精度 快速反弹制动 模糊PID控制 联合仿真 比例伺服阀 SIMULINK AMESIM

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基于伺服阀前蓄能器动态特性的轧机压下位置控制的实验研究

8

作者 罗振琨 王丹丹 《机床与液压》 北大核心 2023年第7期34-37,共4页

为实现轧机的高精度控制,提高产品加工质量,以轧机液压系统中伺服阀前蓄能器为研究对象,分析蓄能器动态特性对压下位置控制系统精度的影响。在实验轧机上,通过在伺服阀前更换不同公称容积蓄能器和改变蓄能器充气压力,定量分析其对液压... 为实现轧机的高精度控制,提高产品加工质量,以轧机液压系统中伺服阀前蓄能器为研究对象,分析蓄能器动态特性对压下位置控制系统精度的影响。在实验轧机上,通过在伺服阀前更换不同公称容积蓄能器和改变蓄能器充气压力,定量分析其对液压压下位置控制系统的影响,最终确定该轧机伺服阀前蓄能器的最优参数,形成一套不局限于轧机液压系统的伺服阀前蓄能器的选型方法。 展开更多

关键词 蓄能器 公称容积 充气压力 动态特性 位置控制精度

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基于预测控制的单向比例泵控非对称液压缸系统控制方法 被引量：10

9

作者 王玄 陶建峰 +2 位作者 张峰榕 吴亚瑾 刘成良 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期696-701,共6页

为了解决单向比例泵控非对称液压缸系统的无超调位置控制问题,提出了采用带约束的三阶状态空间模型描述单向比例泵控非对称液压缸系统的方法,设计了一种适用于该模型的模型预测控制器来保证系统的无超调位置输出.仿真结果表明,运用模型... 为了解决单向比例泵控非对称液压缸系统的无超调位置控制问题,提出了采用带约束的三阶状态空间模型描述单向比例泵控非对称液压缸系统的方法,设计了一种适用于该模型的模型预测控制器来保证系统的无超调位置输出.仿真结果表明,运用模型预测方法能够避免换向阀切换引入的系统非线性,并有效解决泵控非对称液压缸系统的超调问题,实现多约束条件下的高精度位置控制. 展开更多

关键词 泵控非对称液压缸 无超调 模型预测控制 位置精度控制 多约束

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二维直线电机的无模型高阶滑模解耦控制 被引量：1

10

作者 贾继辉 曹荣敏 +1 位作者 侯忠生 周惠兴 《计算机工程与设计》 北大核心 2023年第10期3084-3095,共12页

针对二维直线电机运动系统存在的非线性、多变量、不确定性以及强耦合作用对控制精度的影响,提出一种无模型高阶滑模解耦控制方法。以紧格式动态线性化无模型控制技术为基础,设计一种数据驱动滑模面并验证滑模面的渐进稳定性;利用高阶... 针对二维直线电机运动系统存在的非线性、多变量、不确定性以及强耦合作用对控制精度的影响,提出一种无模型高阶滑模解耦控制方法。以紧格式动态线性化无模型控制技术为基础,设计一种数据驱动滑模面并验证滑模面的渐进稳定性;利用高阶滑模控制思想设计高阶滑模控制律,对二维直线电机XY轴进行整体控制,减小位置跟踪误差,并进行稳定性和收敛性证明。采用自适应解耦控制策略,设计离散扩张状态观测器对系统两轴间耦合、未建模动态和未知外部干扰进行估计和补偿,进一步实现系统的解耦。仿真和实物实验结果表明,所提方案能够有效提高二维直线电机的位置控制精度。 展开更多

关键词 二维直线电机 数据驱动滑模面 自适应解耦控制 离散扩张状态观测器 无模型高阶滑模控制 无模型高阶滑模解耦控制 位置控制精度

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基于AMESim-MATLAB的伺服直驱闭式泵控系统仿真模型 被引量：10

11

作者 张敬芳 陈文斌 +3 位作者 仇庚廷 杨明昆 陈革新 艾超 《机电工程》 CAS 北大核心 2021年第12期1622-1627,共6页

为了提高伺服直驱闭式泵控系统的位置控制精度,提出了一种基于AMESim与MATLAB的伺服直驱闭式泵控系统仿真模型。首先,对伺服直驱闭式泵控系统的液压原理进行了介绍,建立了伺服电机、液压泵、伺服缸的数学模型;然后,基于AMESim软件建立... 为了提高伺服直驱闭式泵控系统的位置控制精度,提出了一种基于AMESim与MATLAB的伺服直驱闭式泵控系统仿真模型。首先,对伺服直驱闭式泵控系统的液压原理进行了介绍,建立了伺服电机、液压泵、伺服缸的数学模型;然后,基于AMESim软件建立了液压系统的仿真模型,基于MATLAB软件建立了改进滑模变结构控制策略的数学模型,并对软件接口参数进行了相应配置;最后,对实验平台的组成进行了简单介绍,将正弦信号与阶跃信号作为输入信号,对比分析了实验平台与仿真模型得到的输出曲线结果。研究结果表明:在阶跃位置输入信号下,系统的响应时间约为2 s,稳态精度达到0.01 mm;在正弦位置输入信号下,系统幅值约有0.25 mm的误差,相位滞后约10°;该仿真平台在允许误差范围内基本与实验曲线相吻合。 展开更多

关键词 闭式泵控系统 AMESim-MATLAB 仿真模型 位置控制精度

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基于匹配追随算法的摩擦力自适应辨识与补偿研究

12

作者 郑言海 王洪祥 庄显义 《高技术通讯》 CAS CSCD 2001年第1期77-80,共4页

提出一种基于匹配追随算法的摩擦力自适应辨识与补偿新方法。该方法利用正交多项式实现对系统中以摩擦力为主的非线性动态充分逼近与补偿 ,不要求任何摩擦力模型。相对于基于线性化模型的自适应补偿算法 ,该算法具有更高的优越性。基函... 提出一种基于匹配追随算法的摩擦力自适应辨识与补偿新方法。该方法利用正交多项式实现对系统中以摩擦力为主的非线性动态充分逼近与补偿 ,不要求任何摩擦力模型。相对于基于线性化模型的自适应补偿算法 ,该算法具有更高的优越性。基函数集的选取对该算法精度及计算量有重要影响 ,该算法给出了一种基于残差分析法的基函数集优选方法。最后 。 展开更多

关键词 匹配追随算法 自适应辨识 补偿 摩擦力 高精度位置控制系统

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基于模糊PID的开式径向变量柱塞泵控油压机系统特性实验研究 被引量：5

13

作者 侯雪坤 褚泽斐 +2 位作者 刘岩 陈文婷 巴凯先 《机电工程》 CAS 北大核心 2023年第10期1535-1542,共8页

传统的大型油压机的传动系统效率和控制精度较低。在节能降耗、低碳环保的理念下,高精度泵控技术与高性能油压机控制系统的融合问题,目前已经得到了业界的广泛关注。为了提高开式径向变量柱塞泵控油压机系统的位置控制精度,设计了自适... 传统的大型油压机的传动系统效率和控制精度较低。在节能降耗、低碳环保的理念下,高精度泵控技术与高性能油压机控制系统的融合问题,目前已经得到了业界的广泛关注。为了提高开式径向变量柱塞泵控油压机系统的位置控制精度,设计了自适应模糊PID控制策略,并对不同工况下的快锻系统特性进行了研究。首先,建立了数字控制增强型径向柱塞泵、开式泵控非对称缸的数学模型,推导了开式径向变量柱塞泵控油压机系统的数学模型,并设计了自适应模糊PID控制器;然后,通过AMESim-Simulink联合仿真,对不同工况下带载快锻系统的控制特性展开了仿真研究;最后,依托0.6 MN泵控油压机实验测试平台,验证了自适应模糊PID的有效性以及快锻系统的控制特性。研究结果表明:在快锻频率为1 Hz、行程为20 mm、负载为1.2×10^(5)N和快锻频率为0.5 Hz、行程为40 mm、负载为2.0×10^(5)N的2种工况下,开式径向变量柱塞泵控油压机引入自适应模糊PID控制系统后,其具有运行平稳、响应迅速的特点,且位置精度误差均小于0.5 mm。上述结果验证了开式径向变量柱塞泵控油压机联合仿真模型的正确性和控制器的有效性。 展开更多

关键词 锻压机械 径向柱塞泵 泵控油压机 传动系统效率 位置控制精度 模糊PID控制器 AMESim-Simulink

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两段式差动变压器的分析及零点残余电压的研究

14

作者 连绥仁 《仪器仪表学报》 EI CAS 1982年第4期426-432,共7页

本文将讨论两段式差动变压器的特性和非线性误差。差动变压器的零点残余电压〔1〕的存在降低了差动变压器在零位附近测量位移的准确度和分辨率。在交流位置控制系统中使用时,将直接影响位置控制精度。本文将研究零点残余电压的形成原因... 本文将讨论两段式差动变压器的特性和非线性误差。差动变压器的零点残余电压〔1〕的存在降低了差动变压器在零位附近测量位移的准确度和分辨率。在交流位置控制系统中使用时,将直接影响位置控制精度。本文将研究零点残余电压的形成原因、补偿方法和补偿条件。 展开更多

关键词 差动变压器 两段式 位置控制精度 位置控制系统 非线性误差 输出特性 铁芯材料 正交分量 输出信号 绕组端部

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