气动位置伺服系统的非对称模糊PID控制 被引量：16

1

作者 薛阳 彭光正 +1 位作者 贺保国 伍清河 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期129-133,共5页

对于有杆气缸的非对称物理及摩擦力特性,提出了采用非对称模糊策略的模糊PID控制算法,较好地解决了有杆气缸由于左右两腔物理结构和摩擦力特性的不对称而造成运动过程中压力变化复杂的问题,改善了系统的动态响应性能.实验证明,采用非对... 对于有杆气缸的非对称物理及摩擦力特性,提出了采用非对称模糊策略的模糊PID控制算法,较好地解决了有杆气缸由于左右两腔物理结构和摩擦力特性的不对称而造成运动过程中压力变化复杂的问题,改善了系统的动态响应性能.实验证明,采用非对称模糊策略的模糊PID控制可以明显地提高气动位置伺服系统的动态响应性能,系统具有较小的超调量和过渡过程时间,并获得了满意的重复稳态精度. 展开更多

关键词 气动位置伺服系统 非对称模糊PID控制 动态响应性能 摩擦力特性

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比例阀控气动位置伺服系统数学模型的建立及研究 被引量：13

2

作者 王鹏 彭光正 伍清河 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期4-5,8,共3页

本文从气动位置伺服系统的结构及特性方程出发,推导出系统结构方框图,由此得出了描述系统的四阶线性模型,并对模型参数的变化问题进行了讨论。最后对伺服系统实际控制过程中的传递函数进行了仿真及试验研究,得出了具有实际应用价值的系... 本文从气动位置伺服系统的结构及特性方程出发,推导出系统结构方框图,由此得出了描述系统的四阶线性模型,并对模型参数的变化问题进行了讨论。最后对伺服系统实际控制过程中的传递函数进行了仿真及试验研究,得出了具有实际应用价值的系统数学模型。 展开更多

关键词 比例阀 气动位置伺服系统 数学模型 传递函数 仿真

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气动位置伺服系统的带α因子的非对称模糊PID控制 被引量：3

3

作者 薛阳 彭光正 +1 位作者 范萌 伍清河 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期71-74,共4页

为实现低摩擦有杆气缸活塞位置的高精度控制 ,针对物理结构及摩擦力特性的非对称性 ,提出了采用非对称模糊策略的模糊控制算法 ,以适应有杆气缸左右两腔摩擦力和压力在运动过程中变化复杂的情况 .引入传统PID控制 ,进一步改善系统动态... 为实现低摩擦有杆气缸活塞位置的高精度控制 ,针对物理结构及摩擦力特性的非对称性 ,提出了采用非对称模糊策略的模糊控制算法 ,以适应有杆气缸左右两腔摩擦力和压力在运动过程中变化复杂的情况 .引入传统PID控制 ,进一步改善系统动态响应性能 ,构造出带α因子的模糊 PID控制算法 ,提高其对于惯性负载变化的自适应性 .实验证明 ,采用此新型的带α因子的非对称模糊 PID控制 ,可以明显地提高气动位置伺服系统的动态响应性能 ,系统具有较强的适应性和鲁棒性 ,并获得了满意的重复稳态精度 . 展开更多

关键词 非对称性 气动位置伺服系统 模糊PID控制 α因子 有杆气缸 摩擦力 活塞位置控制

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自校正调节器在具有阻力负载的气动位置伺服系统中的应用 被引量：2

4

作者 王鹏 彭光正 伍清河 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期561-564,共4页

以空气为传输介质的气动位置伺服系统,由于自身结构的特殊性,难以实现高精度位置控制.为研究工作过程中气缸所受柔性作用力,并真实反映气动系统的控制过程,利用气缸模拟实际环境中系统的负载外力,采用三阶模型描述系统,并运用自校正调... 以空气为传输介质的气动位置伺服系统,由于自身结构的特殊性,难以实现高精度位置控制.为研究工作过程中气缸所受柔性作用力,并真实反映气动系统的控制过程,利用气缸模拟实际环境中系统的负载外力,采用三阶模型描述系统,并运用自校正调节器完成了对系统控制律的设计;最后通过实验研究了自校正调节器对气动位置伺服系统的动态、静态特性的影响并根据仿真实验结果分析了气动系统跟踪响应迟滞性的根本原因. 展开更多

关键词 气动位置伺服系统 阻力负载 自校正调节器 性能指标

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气动位置伺服系统的离散模型 被引量：2

5

作者 闵为 王峥嵘 张玮 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2008年第6期55-58,共4页

为提高气动位置伺服系统的控制精度,针对其离散模型,分别对时延数和噪声多项式进行研究.通过实验证明,采用噪声多项式C为一阶多项式,过程模型时延数为2的二阶的离散数学模型,可以准确地反映气动控制系统的模型结构和摩擦力及其他扰动因... 为提高气动位置伺服系统的控制精度,针对其离散模型,分别对时延数和噪声多项式进行研究.通过实验证明,采用噪声多项式C为一阶多项式,过程模型时延数为2的二阶的离散数学模型,可以准确地反映气动控制系统的模型结构和摩擦力及其他扰动因素的影响. 展开更多

关键词 离散模型 气动位置伺服系统 噪声多项式 时延数

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基于比例流量阀的气动位置伺服系统的一种非线性补偿方法 被引量：6

6

作者 柏艳红 李小宁 《液压与气动》 北大核心 2007年第7期52-55,共4页

在基于电气比例流量阀的气动位置伺服系统中,比例流量阀的开口有效面积与控制量呈非线性关系,该非线性特性对系统性能有很大影响。该文首先通过仿真和实验,分析了比例流量阀非线性特性对系统控制性能的影响;然后,提出了一种将比例流量... 在基于电气比例流量阀的气动位置伺服系统中,比例流量阀的开口有效面积与控制量呈非线性关系,该非线性特性对系统性能有很大影响。该文首先通过仿真和实验,分析了比例流量阀非线性特性对系统控制性能的影响;然后,提出了一种将比例流量阀输入输出进行线性化处理的非线性补偿方法,以减弱系统的非线性强度,改善系统特性,提高系统的可控性。仿真和实验结果均表明,采用该文提出的非线性补偿方法,可以克服比例阀非线性特性的影响,使系统特性得到了改善。 展开更多

关键词 电气比例流量阀 气动位置伺服系统 非线性补偿

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气动位置伺服系统的T-S型模糊控制研究 被引量：3

7

作者 柏艳红 李小宁 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期150-154,共5页

针对气动位置伺服系统特性随工作点位置和负载变化而变化的特点,提出采用基于Takagi-Sugeno模型(T-S模型)的模糊控制。以比例流量阀控摆动气缸位置伺服系统为例,研究了建立气动位置伺服系统的T-S型模糊控制器的一些关键技术,包括前提变... 针对气动位置伺服系统特性随工作点位置和负载变化而变化的特点,提出采用基于Takagi-Sugeno模型(T-S模型)的模糊控制。以比例流量阀控摆动气缸位置伺服系统为例,研究了建立气动位置伺服系统的T-S型模糊控制器的一些关键技术,包括前提变量的确定、子系统的划分、模糊子集隶属函数的确定以及局部控制器的设计等。试验结果表明,采用所建T-S型模糊控制器,在较大范围内的任意负载下,执行元件行程范围内的任意位置,系统都具有良好的响应特性。 展开更多

关键词 气动位置伺服系统 TAKAGI-SUGENO模糊模型 模糊控制器

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气动位置伺服系统的滑模变结构控制 被引量：2

8

作者 王红玲 胡万强 吴张永 《机床与液压》 北大核心 2009年第5期92-93,101,共3页

针对气动位置伺服系统的不确定性及非线性等特点,充分利用滑模变结构控制对被控对象的模型误差、对象参数的变化及外部干扰有极佳的不敏感性等优点,将滑模变结构控制方法引入该气动位置伺服系统,并进行了滑模变结构控制器的设计与仿真,... 针对气动位置伺服系统的不确定性及非线性等特点,充分利用滑模变结构控制对被控对象的模型误差、对象参数的变化及外部干扰有极佳的不敏感性等优点,将滑模变结构控制方法引入该气动位置伺服系统,并进行了滑模变结构控制器的设计与仿真,在仿真时还加入了系统的不确定性。结果表明:该控制方案有效,而且系统具有很好的鲁棒性。 展开更多

关键词 气动位置伺服系统 滑模变结构 仿真

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一种气动位置伺服系统的辨识建模方法 被引量：1

9

作者 柏艳红 李小宁 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期710-714,共5页

针对具有强非线性特性的气动位置伺服系统,难以建立能较准确反映系统特性的线性化数学模型这一问题,该文提出采用基于"灰匣子"的系统辨识法建立比例流量阀控摆动气缸位置控制系统的数学模型,该方法依据摆动缸两腔压力差动态... 针对具有强非线性特性的气动位置伺服系统,难以建立能较准确反映系统特性的线性化数学模型这一问题,该文提出采用基于"灰匣子"的系统辨识法建立比例流量阀控摆动气缸位置控制系统的数学模型,该方法依据摆动缸两腔压力差动态过程与摩擦力无关的特点,将压力差动态过程近似线性化方程与运动方程相结合,构成三阶状态空间模型,采用闭环定位辨识的方法确定模型中的参数。仿真和实验结果表明:采用该方法建立的数学模型能够反映实际系统的动态特征,所提出的建模方法是可行的。 展开更多

关键词 比例流量阀 气动位置伺服系统 系统辨识 数学模型

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气动位置伺服系统仿真模型的建立 被引量：2

10

作者 柏艳红 李小宁 《机床与液压》 北大核心 2008年第7期87-89,128,共4页

气动位置伺服系统的一些非线性特性难以用数学表达式准确描述,使得建立能够准确描述系统特性的仿真模型比较困难。本文对建立气动位置伺服系统仿真模型的一些关键技术进行了研究,包括比例阀非线性特性的描述、非线性摩擦力的表示、以及... 气动位置伺服系统的一些非线性特性难以用数学表达式准确描述,使得建立能够准确描述系统特性的仿真模型比较困难。本文对建立气动位置伺服系统仿真模型的一些关键技术进行了研究,包括比例阀非线性特性的描述、非线性摩擦力的表示、以及执行元件在端位的机械限位动态过程的描述等,并给出了在Matlab/Simulink环境下建立系统仿真模型的方法。以摆动气缸位置伺服系统为例,进行了仿真和实验研究。结果表明所建模型能够反映实际系统的特性,证明所提出的系统非线性特性的描述方法是合理的,所建仿真模型是有效的。 展开更多

关键词 气动位置伺服系统 非线性特性 仿真模型 MATLAB/SIMULINK

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气动位置伺服系统的线性二次高斯LQG自校正控制的研究 被引量：2

11

作者 王宣银 《动力工程》 CSCD 北大核心 2001年第4期1372-1375,1362,共5页

为了克服气动伺服系统的时变、非线性等因素对控制系统性能的影响 ,采用在线辨识来获取时变参数 ,并利用卡尔曼滤波器估计系统的状态。为了减少干扰的影响 ,提高定位精度 ,设计带积分的 LQG最优自校正控制器。仿真和实验表明 :带积分的 ... 为了克服气动伺服系统的时变、非线性等因素对控制系统性能的影响 ,采用在线辨识来获取时变参数 ,并利用卡尔曼滤波器估计系统的状态。为了减少干扰的影响 ,提高定位精度 ,设计带积分的 LQG最优自校正控制器。仿真和实验表明 :带积分的 LQG自校正控制能有效地抑制干扰 ,改善气动位置伺服控制的动、静态性能。图 4表 1参 展开更多

关键词 气动位置伺服系统 线性二次高斯最优控制 自校正控制

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基于RBF网络自校正的气动位置伺服系统跟综控制

12

作者 黄亮 陈娟 马俊功 《液压与气动》 北大核心 2006年第12期63-64,共2页

针对气动位置伺服系统跟踪控制中系统受压力波动、摩擦力扰动等非线性因素影响较大的特点,该文提出采用RBF神经网络自校正控制器来实现活塞位移的控制,仿真结果表明,这种控制器跟踪速度快,控制精度高。

关键词 气动位置伺服系统 RBF神经网络 自校正控制

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高速开关阀控气动位置伺服系统的模糊自适应PID控制 被引量：26

13

作者 吴昌文 朱玉川 高强 《液压与气动》 北大核心 2021年第3期47-53,共7页

为实现高速开关阀控气动位置伺服系统的精确控制,以4个高速开关阀控制气缸的结构作为研究对象,提出一种模糊自适应PID算法以提高其控制精度。介绍了系统的结构与工作原理,并在此基础上建立系统数学模型。针对常规PID控制器难以适应多工... 为实现高速开关阀控气动位置伺服系统的精确控制,以4个高速开关阀控制气缸的结构作为研究对象,提出一种模糊自适应PID算法以提高其控制精度。介绍了系统的结构与工作原理,并在此基础上建立系统数学模型。针对常规PID控制器难以适应多工况位置跟踪的问题,利用模糊控制原理对PID控制器的参数进行在线调整,以满足系统控制过程中对于参数的不同要求。实验结果表明,采用模糊自适应PID控制能够获得良好的位置控制性能。跟踪不同幅值阶跃信号时,均能够实现无超调位置跟踪且稳态误差小于0.2 mm,跟踪幅值为30 mm,频率为0.5 Hz的正弦信号时,最大跟踪误差、平均跟踪误差及标准跟踪误差分别为2.4,0.82,0.46 mm。 展开更多

关键词 高速开关阀 气动位置伺服系统 模糊自适应PID算法

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学习控制在开关阀控气动位置伺服系统中的应用 被引量：1

14

作者 于红 彭光正 《液压与气动》 北大核心 2003年第9期25-28,共4页

目前,在开关阀控气动位置伺服系统中,常用的控制策略有PWM方式和PCM方式,二者都存在难以克服的缺陷。文章针对一个由微机、无杆气缸、高速开关阀等组成的气动位置伺服系统,提出学习控制方式。实验证明。该系统具有学习能力,能实现气缸... 目前,在开关阀控气动位置伺服系统中,常用的控制策略有PWM方式和PCM方式,二者都存在难以克服的缺陷。文章针对一个由微机、无杆气缸、高速开关阀等组成的气动位置伺服系统,提出学习控制方式。实验证明。该系统具有学习能力,能实现气缸的无超调定位,解决了PWM控制方式中开关阀的使用寿命及噪声问题,有一定的定位精度和可靠性。 展开更多

关键词 开关阀 气动位置伺服系统 学习控制 定位精度 可靠性 气动系统

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气动位置伺服系统PID控制的研究 被引量：6

15

作者 王宣银 《机床与液压》 北大核心 2001年第2期49-49,114,共2页

本文对气动位置伺服系统PID控制进行了详细的仿真的实验研究 ,分析了气动系统某些参数对系统性能的影响 。

关键词 气动PCM位置伺服系统 PID控制

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气动脉宽调制开关位置伺服系统驱动模式的研究 被引量：5

16

作者 杨云 吕艳慧 李天石 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第9期955-958,共4页

为了提高气动脉宽调制 (PWM )开关位置伺服系统的控制性能 ,以及降低稳态纹波 ,提出了采用 2个由PWM驱动的两位两通高速开关阀控制单作用气缸工作腔的充 -排气构成系统 .考虑到由PWM驱动的开关阀的动、静态特性及充 -排气特性的不对称... 为了提高气动脉宽调制 (PWM )开关位置伺服系统的控制性能 ,以及降低稳态纹波 ,提出了采用 2个由PWM驱动的两位两通高速开关阀控制单作用气缸工作腔的充 -排气构成系统 .考虑到由PWM驱动的开关阀的动、静态特性及充 -排气特性的不对称性 ,因此提出由稳态压力来确定阀的最大过流面积、差动PWM及同步驱动的驱动模式 .理论分析和仿真实验表明 ,系统能够避开阀的非线性工作区 ,有效抵消稳态谐波 ,从而提高了控制性能 ,降低了稳态纹波 . 展开更多

关键词 驱动模式 稳态纹波 同步驱动 差动气动脉宽调制 气动位置伺服系统 阀 充-排气特性

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开关阀式气动马达位置伺服系统的研究

17

作者 陈伟 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2002年第8期57-59,共3页

文章主要研究的内容为利用PCM控制技术 ,采用自适应PID控制算法 ,对开关阀式气动马达位置伺服系统进行实验研究。

关键词 PCM控制 自适应PID 位置控制 气动马达位置伺服系统

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摆动气缸位置伺服系统带摩擦力矩补偿的双环控制研究 被引量：11

18

作者 柏艳红 李小宁 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期216-222,共7页

该文对三通比例流量阀控制的摆动气缸转角位置伺服系统进行研究。分析了由非线性摩擦力矩引起的系统稳态误差及粘滑振荡现象;在此基础上提出采用带摩擦力矩补偿的双环控制,其内环为压力差控制,外环为位置控制,外环采用了摩擦力矩观测补... 该文对三通比例流量阀控制的摆动气缸转角位置伺服系统进行研究。分析了由非线性摩擦力矩引起的系统稳态误差及粘滑振荡现象;在此基础上提出采用带摩擦力矩补偿的双环控制,其内环为压力差控制,外环为位置控制,外环采用了摩擦力矩观测补偿器来减小非线性摩擦力矩对系统性能的影响。实验结果表明:与仅有位置控制环的控制策略相比,该方法提高了系统的稳态精度和动态性能。 展开更多

关键词 比例流量阀 气动位置伺服系统 摆动气缸 双环控制 摩擦力矩补偿 粘滑振荡

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摆动气缸位置伺服系统特性实验研究 被引量：2

19

作者 柏艳红 李小宁 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期28-32,共5页

该文通过大量实验对比例流量阀控摆动气缸位置伺服系统的典型非线性特性进行了研究,主要包括:研究分析了工作点位置、负载大小、摆动气缸两腔初始压力等工作参数对系统特性的影响;指出了系统存在的粘滑振荡、位移波动、"停滞"... 该文通过大量实验对比例流量阀控摆动气缸位置伺服系统的典型非线性特性进行了研究,主要包括:研究分析了工作点位置、负载大小、摆动气缸两腔初始压力等工作参数对系统特性的影响;指出了系统存在的粘滑振荡、位移波动、"停滞"等现象,并分析了其产生的原因。研究得出:在摆动气缸行程范围内的不同位置或摆动气缸两腔初始压力不同时,系统呈现出不同的特性;摆动气缸的摩擦力及其两腔压力较慢的动态过程引起了系统的"粘滑振荡"等典型非线性现象。 展开更多

关键词 摆动气缸 气动位置伺服系统 系统特性

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基于Friedland-Park非线性观测器的气动伺服系统控制研究 被引量：1

20

作者 赵弘 林廷圻 《液压与气动》 北大核心 2009年第4期44-46,共3页

由于气动位置伺服系统非线性强、快速精确控制比较困难,该文设计了Friedland-Park非线性加速度观测器,结合实验研究,采用位置、速度、加速度闭环变参数控制策略进行气动伺服系统的位置控制研究。该策略既可以避免位移信号重复微分而引... 由于气动位置伺服系统非线性强、快速精确控制比较困难,该文设计了Friedland-Park非线性加速度观测器,结合实验研究,采用位置、速度、加速度闭环变参数控制策略进行气动伺服系统的位置控制研究。该策略既可以避免位移信号重复微分而引起的失真,又有效地抑制了非线性摩擦力的干扰。实验结果表明,该控制策略结构简单,实用性强,控制精度达到要求,适合推广应用。 展开更多

关键词 气动位置伺服系统 库仑摩擦力 非线性加速度观测器

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