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电液比例对称阀控非对称液压缸的模型研究 被引量:18
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作者 孟亚东 杨婉秋 +1 位作者 甘海云 严英 《机床与液压》 北大核心 2020年第20期54-59,70,共7页
针对阀控液压缸的建模,分析现有研究成果的特点。现有建模过程中需要线性化近似,同时负载压力、负载流量的定义多样化,虽然最终可以建立统一的传递函数,但传递函数的系数不确定性因素较大,这将直接影响高精度的应用。从工程角度出发,重... 针对阀控液压缸的建模,分析现有研究成果的特点。现有建模过程中需要线性化近似,同时负载压力、负载流量的定义多样化,虽然最终可以建立统一的传递函数,但传递函数的系数不确定性因素较大,这将直接影响高精度的应用。从工程角度出发,重新定义负载压力、负载流量的概念,推导出对称阀控非对称液压缸两个方向的传递函数,并对其进行进一步的分析,为电液比例对称阀控非对称液压缸系统的高精度应用提供了参考。 展开更多
关键词 对称阀控非对称液压缸 负载压力 负载流量 传递函数
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对称阀控非对称液压缸的电液比例位置控制系统建模与分析 被引量:24
2
作者 沈瑜 高晓丁 王筠 《陕西科技大学学报(自然科学版)》 2007年第4期105-109,共5页
介绍了电液比例位置控制系统,建立了对称阀控制非对称液压缸位置控制系统的数学模型,用Matlab对系统进行了仿真实验,并且分析了对称阀控非对称液压缸的电液比例位置控制系统的静态特性和动态特性,在此基础上进行了实验研究,实验结果与... 介绍了电液比例位置控制系统,建立了对称阀控制非对称液压缸位置控制系统的数学模型,用Matlab对系统进行了仿真实验,并且分析了对称阀控非对称液压缸的电液比例位置控制系统的静态特性和动态特性,在此基础上进行了实验研究,实验结果与仿真结果基本一致,证明本研究所建立的数学模型基本正确. 展开更多
关键词 电液比例位置 非对称 数学模型 MATLAB仿真
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基于MATLAB SIMULINK非对称阀控非对称液压缸控制系统的仿真分析 被引量:12
3
作者 李东君 《机床与液压》 北大核心 2008年第7期143-146,共4页
推导出非对称阀控非对称液压缸系统的基本动态方程,并建立了该系统的非线性数学模型和线性化数学模型。利用MATLAB/SIMULINK对两模型进行动态仿真,研究了系统在不同输入信号和参数变化下的动态特性。对比分析仿真结果可知,两模型吻合很... 推导出非对称阀控非对称液压缸系统的基本动态方程,并建立了该系统的非线性数学模型和线性化数学模型。利用MATLAB/SIMULINK对两模型进行动态仿真,研究了系统在不同输入信号和参数变化下的动态特性。对比分析仿真结果可知,两模型吻合很好,证明所建立的数学模型的正确性。 展开更多
关键词 非对称 非对称液压缸 建模 动态特性
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非线性微分方程改进下阀控对称液压缸控制
4
作者 贾杰 任芳国 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第8期256-260,共5页
阀控对称液压缸运动过程中,受到液压系统的压力供应、流量大小、阀门响应速度等非线性因素的影响,液压缸位置很难有效固定。因此提出非线性微分方程改进下阀控对称液压缸控制方法。基于液压缸运动特性,通过非线性微分方程构建液压缸位... 阀控对称液压缸运动过程中,受到液压系统的压力供应、流量大小、阀门响应速度等非线性因素的影响,液压缸位置很难有效固定。因此提出非线性微分方程改进下阀控对称液压缸控制方法。基于液压缸运动特性,通过非线性微分方程构建液压缸位置与液压系统中阀门和泵的非线性关联函数,并以此作为非线性关联约束,结合卡尔曼滤波和PID控制器控制阀控对称液压缸的位置,在此基础上,使用遗传算法自动搜索PID控制器的最优参数组合,在完成非线性微分方程改进的同时,完成阀控对称液压系统的控制。实验结果表明:所提方法在容腔大小为160m~3时位移控制误差最小,为2.5mm,动态响应迅速,为0.09s且无震荡,且对噪声干扰具有快速恢复能力,仅需0.05s调整时间。表明该方法控制精度高、动态响应迅速、稳定性好,并具备快速恢复能力,对提升阀控对称液压缸的控制性能具有重要意义。 展开更多
关键词 对称液压缸 非线性微分方程 位置 卡尔曼滤波-PID制器 遗传算法
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阀控非对称缸电液位置伺服系统的模糊自抗扰控制
5
作者 史孬 李跃松 +2 位作者 张贻哲 王棒 孟隆 《机床与液压》 北大核心 2025年第6期57-63,共7页
由于结构紧凑等优点,阀控非对称电液位置伺服系统被广泛应用,但是其非线性、时变性、参数多变和不确定性等特点造成外部扰动、负载突变、参数变化等工况,很难通过传统控制有效处理。针对此问题,提出阀控非对称电液位置伺服系统的模糊自... 由于结构紧凑等优点,阀控非对称电液位置伺服系统被广泛应用,但是其非线性、时变性、参数多变和不确定性等特点造成外部扰动、负载突变、参数变化等工况,很难通过传统控制有效处理。针对此问题,提出阀控非对称电液位置伺服系统的模糊自抗扰控制(Fuzzy-ADRC),通过对外部扰动、负载突变、参数变化等内外扰动进行观测和补偿,来实现整个系统的高精度控制;通过模糊自整定来解决ADRC参数较多、相互耦合、整定困难的难题。最后对Fuzzy-PID、ADRC、Fuzzy-ADRC 3种算法控制的阀控非对称电液位置伺服系统进行对比。结果表明:Fuzzy-ADRC控制器相比ADRC控制器,当输入加载带扰动的阶跃信号时,调整时间缩短29.7%、误差减小50%,当输入加载的正弦信号时,相位滞后降低56%,精度提高41.3%,Fuzzy-ADRC具有参数调整简单、动态响应快、鲁棒性强等优点。 展开更多
关键词 电液位置伺服系统 模糊自抗扰制(Fuzzy-ADRC) 非对称
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对称四通阀控非对称液压缸伺服系统动态特性研究 被引量:66
6
作者 王传礼 丁凡 +1 位作者 李其朋 杨奇顺 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期471-474,共4页
对称四通阀控对称液压缸的分析结果对对称四通阀控非对称液压缸动态特性研究已不适用。在建立对称四通阀控非对称液压缸动态数学模型的基础上 ,利用Matlab中的Simulink构建了仿真模型 ,并结合具体系统对其动态特性进行了仿真研究 ;通过... 对称四通阀控对称液压缸的分析结果对对称四通阀控非对称液压缸动态特性研究已不适用。在建立对称四通阀控非对称液压缸动态数学模型的基础上 ,利用Matlab中的Simulink构建了仿真模型 ,并结合具体系统对其动态特性进行了仿真研究 ;通过试验得到了实测阶跃响应曲线和输出位移曲线。对比分析可以看出仿真结果与试验结论基本吻合 ,论证了动态数学模型的正确性 ,同时表明计算机仿真是研究该类系统动态特性的有效途径。 展开更多
关键词 伺服 非对称液压缸 动态特性 仿真与试验
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阀控非对称液压缸位置控制系统自适应鲁棒控制策略 被引量:33
7
作者 何常玉 施光林 +1 位作者 郭秦阳 王冬梅 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期209-216,共8页
针对一类模型中存在未知非线性函数以及未知参数的阀控非对称液压缸电液位置系统,设计了一种自适应鲁棒控制策略以提高系统的跟踪精度和鲁棒性能.通过引入动态面技术,液压系统的非线性控制器设计过程可以被极大地简化,同时,传统的反步... 针对一类模型中存在未知非线性函数以及未知参数的阀控非对称液压缸电液位置系统,设计了一种自适应鲁棒控制策略以提高系统的跟踪精度和鲁棒性能.通过引入动态面技术,液压系统的非线性控制器设计过程可以被极大地简化,同时,传统的反步法所固有的复杂爆炸问题可以被有效地避免.通过设计基于不连续投影方法的自适应律,系统中的未知参数可以被有效地估计并补偿到控制器中.利用Lyapunov稳定性理论对闭环系统的稳定性进行了分析,Simulink的仿真结果表明所提出的算法能够有效地提高系统的跟踪性能. 展开更多
关键词 自适应鲁棒 非对称液压缸 未知非线性函数 未知参数 动态面技术
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非对称伺服阀控制非对称液压缸的理论分析 被引量:22
8
作者 许贤良 丁雪峰 杨球来 《液压与气动》 北大核心 2004年第3期16-18,共3页
根据力平衡和输出功率的关系 ,定义了非对称阀控制非对称缸伺服系统的负载压力和负载流量 ,非对称伺服阀可以消除非对称缸系统的压力突变现象。据此建立非对称阀控制非对称缸系统的数学模型。
关键词 非对称 非对称 数学模型 液压缸 液压系统 负载压力 负载流量 伺服
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阀控非对称液压缸泄漏问题的分析研究 被引量:5
9
作者 杨文林 廖生行 周恩涛 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期39-40,共2页
液压缸的泄漏是液压系统比较常见的故障。本文利用状态方程建立阀控非对称液压缸的数学模型,利用MATLAB软件对所建立的状态方程模型进行仿真分析,以确定液压缸泄漏量的变化对液压系统动态特性的影响。
关键词 液压系统 非对称液压缸 泄漏 状态方程 仿真 动态特性
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阀控非对称液压缸式主动缓冲系统的研究
10
作者 岳继光 王宣银 +2 位作者 祝守新 傅周东 陈鹰 《机电工程》 CAS 1997年第6期184-185,共2页
本文研究了主动缓冲系统中阀控非对称液压缸的机理及动态模型,提出了一种以阀控非对称液压缸为主体的主动缓冲系统的设计方案.
关键词 主动缓冲系统 非对称 液压缸 液压元件
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采用支持向量机的非对称阀控液压缸模型预测控制 被引量:12
11
作者 杨泰春 陶建峰 +1 位作者 覃程锦 刘成良 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期93-100,107,共9页
针对非对称阀控液压缸位置控制中出现超调与由阀芯换向引起的压力冲击问题,设计了基于支持向量机与序列二次规划算法的非线性模型预测控制器。采用支持向量机拟合控制信号与活塞速度的关系得到系统的近似模型,使用序列二次规划算法求解... 针对非对称阀控液压缸位置控制中出现超调与由阀芯换向引起的压力冲击问题,设计了基于支持向量机与序列二次规划算法的非线性模型预测控制器。采用支持向量机拟合控制信号与活塞速度的关系得到系统的近似模型,使用序列二次规划算法求解获取控制器输出;通过增加输出约束以及满足输入约束实现每次控制过程中阀芯不换向、活塞快速到达目标位置并且无超调。数值仿真结果表明:在相对位置误差信号大于8%时,控制器输出的控制信号始终大于最大控制信号的90%,有效缩短了系统的响应时间;在保证活塞位置无超调、阀芯不换向的条件下,实现了精确位置控制,稳态误差小于0.02%。所提算法实现了多约束条件下非对称阀控液压缸系统的无超调快速控制,具有一定的理论和工程价值。 展开更多
关键词 非对称液压缸 模型预测 支持向量机 序列二次规划算法
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基于高斯过程的阀控非对称液压缸模型预测控制 被引量:10
12
作者 孙浩 陶建峰 +1 位作者 余宏淦 刘成良 《液压与气动》 北大核心 2021年第8期26-33,共8页
针对阀控非对称液压缸系统在采用PID控制器进行位置闭环控制时,存在液压缸活塞位置超调和由伺服阀阀芯切换导致控制效果差的问题,设计了基于高斯过程的非线性模型预测控制器。采用高斯过程回归训练得到阀控非对称缸系统的离散数学模型,... 针对阀控非对称液压缸系统在采用PID控制器进行位置闭环控制时,存在液压缸活塞位置超调和由伺服阀阀芯切换导致控制效果差的问题,设计了基于高斯过程的非线性模型预测控制器。采用高斯过程回归训练得到阀控非对称缸系统的离散数学模型,通过求解二次规划问题,控制器输出最优序列。仿真结果表明,该机器学习方法有效估计了位置增量中噪声的标准差,预测输出更接近真实值;在多约束条件下能有效提高系统响应时间,保证活塞位置无超调,位置控制精度满足0.1 mm。 展开更多
关键词 非对称液压缸 位置 模型预测 高斯过程回归
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阀控非对称缸液压系统建模研究 被引量:23
13
作者 孟亚东 李长春 +1 位作者 张金英 刘晓东 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期66-70,共5页
考虑了阀控非对称缸液压系统中阀与缸之间采用软管连接的情况,构建了系统方程,推导了活塞杆在两个方向,活塞杆伸出和活塞杆缩回时的两个传递函数,分析了两个方向的增益与固有频率,采用了SimHydraulics实物仿真,仿真结果验证了对传递函... 考虑了阀控非对称缸液压系统中阀与缸之间采用软管连接的情况,构建了系统方程,推导了活塞杆在两个方向,活塞杆伸出和活塞杆缩回时的两个传递函数,分析了两个方向的增益与固有频率,采用了SimHydraulics实物仿真,仿真结果验证了对传递函数的理论分析. 展开更多
关键词 液压系统模型 非对称 传递函数 SimHydraulics仿真
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泵控非对称液压缸系统高精度位置控制方法 被引量:11
14
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 非对称液压缸 无超调 模型预测 位置精度 多约束
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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
15
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 非对称液压缸 无超调 模型预测 位置精度 多约束
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采用状态估计的泵控非对称液压缸模型预测控制 被引量:10
16
作者 熊志林 陶建峰 +1 位作者 张峰榕 刘成良 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期109-115,共7页
针对伺服电机驱动泵控非对称液压缸系统存在约束和鲁棒性差等问题,提出了采用状态估计的模型预测控制策略。根据泵控液压缸系统的原理和实际要求,建立了含输入和输出约束的状态空间模型;引入模型预测控制,避免了阀切换带来的非线性,提... 针对伺服电机驱动泵控非对称液压缸系统存在约束和鲁棒性差等问题,提出了采用状态估计的模型预测控制策略。根据泵控液压缸系统的原理和实际要求,建立了含输入和输出约束的状态空间模型;引入模型预测控制,避免了阀切换带来的非线性,提高了约束优化控制性能;结合卡尔曼滤波器,补偿了干扰和模型误差的影响,提高了系统的鲁棒性。仿真结果表明,所设计的控制策略能够实现无偏移跟踪,保证输入不超限、输出无超调,且具有很好的处理干扰和模型失配的能力。实验结果中,液压缸位置无超调,相对位置跟踪误差约为0.5%,干扰和模型误差对控制性能的影响很小。可见,所提方法能应用于实际泵控系统,提高输入、输出约束下的控制性能,容许一定的干扰和建模误差。 展开更多
关键词 非对称液压缸 约束 鲁棒性 模型预测 卡尔曼滤波器
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四通阀控非对称液压缸系统控制器优化设计 被引量:3
17
作者 扈凯 张文毅 +2 位作者 祁兵 纪要 李坤 《中国农机化学报》 北大核心 2023年第7期140-146,共7页
为优化四通阀控非对称液压缸系统的动态特性,开展控制器优化设计研究。通过AMESim-MATLAB联合仿真的方法开展模型辨识,所构建的传递函数模型的位移误差平均值仅为4.31 mm,具有较高的准确度。基于伯德图进行系统的频域分析,结果表明所构... 为优化四通阀控非对称液压缸系统的动态特性,开展控制器优化设计研究。通过AMESim-MATLAB联合仿真的方法开展模型辨识,所构建的传递函数模型的位移误差平均值仅为4.31 mm,具有较高的准确度。基于伯德图进行系统的频域分析,结果表明所构建的系统是稳定的,但灵敏度和响应速度较差。设计两种最优PID控制器,基于遗传算法的最优PID控制器响应速度最快,其延迟时间、上升时间和最大超调量分别为0.152 s、0.323 s和3.43%,基于一阶模型延迟近似的最优PID控制器具有较高的控制精度,其延迟时间、上升时间和最大超调量分别为0.396 s、0.438 s和0。两种控制器均有效地改善系统的动态特性。 展开更多
关键词 四通非对称液压缸 制器优化 模型辨识 遗传算法 最优PID制器
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阀控非对称缸全液压转向系统建模与动态性能分析 被引量:16
18
作者 彭京 牛慧峰 +2 位作者 李振宝 刘晓聪 姜万录 《机床与液压》 北大核心 2019年第20期138-143,191,共7页
随着无人驾驶汽车的发展,对汽车转向系统响应的快速性、准确性和稳定性要求越来越高。分析阀控非对称缸液压转向系统的四边滑阀压力-流量特性、阀控缸的连续性方程和液压缸的力衡方程,对转向系统的转向阻力矩进行分析,建立双阀控非对称... 随着无人驾驶汽车的发展,对汽车转向系统响应的快速性、准确性和稳定性要求越来越高。分析阀控非对称缸液压转向系统的四边滑阀压力-流量特性、阀控缸的连续性方程和液压缸的力衡方程,对转向系统的转向阻力矩进行分析,建立双阀控非对称缸液压转向系统的数学模型,采用MATLAB/Simulink软件对系统的时域和频域特性进行仿真分析。开发试验系统的数据采集程序,对转向系统试验平台的数据进行采集并对试验结果进行分析。仿真结果和试验结果对比表明:该系统满足工程实际要求,仿真结果与实测结果一致性较高,建模准确。 展开更多
关键词 液压转向系统 非对称 系统建模 仿真分析
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具有长管路的阀控非对称缸液压系统动态特性研究 被引量:4
19
作者 孟庆鑫 董春芳 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第18期2165-2169,共5页
基于流体管路线性摩擦模型,运用流体传输管道动力学及液压控制系统相关理论,针对油源与控制阀间具有长管路的某水下作业装置液压控制系统,建立了考虑管路效应的阀控非对称缸液压系统数学模型。利用AMESim软件建立了仿真分析模型,从理论... 基于流体管路线性摩擦模型,运用流体传输管道动力学及液压控制系统相关理论,针对油源与控制阀间具有长管路的某水下作业装置液压控制系统,建立了考虑管路效应的阀控非对称缸液压系统数学模型。利用AMESim软件建立了仿真分析模型,从理论和仿真角度分析了管路效应对系统动态特性的影响;通过在进油和出油管路与控制阀接口处配置相匹配的蓄能器,初步消除了管路效应的影响。 展开更多
关键词 长管路 非对称 管路效应 动态特性
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非对称阀控制非对称缸的动态特性 被引量:20
20
作者 关景泰 王海滨 周俊龙 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第9期1130-1134,共5页
非对称阀控制非对称缸常见于液压伺服系统中 ,其主要动态性能参数如流量增益、流量 -压力系数对该类系统的动态性能有重要的影响 .当使用非对称阀控制非对称液压缸时 ,阀的开度以及面积梯度的变化直接影响到流量增益和流量 -压力系数 ,... 非对称阀控制非对称缸常见于液压伺服系统中 ,其主要动态性能参数如流量增益、流量 -压力系数对该类系统的动态性能有重要的影响 .当使用非对称阀控制非对称液压缸时 ,阀的开度以及面积梯度的变化直接影响到流量增益和流量 -压力系数 ,为此 ,重点讨论了诸参数间的理论关系 。 展开更多
关键词 非对称 非对称 流量增益 流量-压力系数 液压伺服系统 液压缸
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