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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:3
1
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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电液比例系统变论域自适应模糊滑模控制 被引量:6
2
作者 白寒 管成 冯培恩 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期728-733,共6页
针对具有未知死区的电液比例系统,提出了一种带有死区补偿的变论域自适应模糊滑模控制方法。根据比例换向阀的死区特性,采用模糊逻辑系统设计死区预补偿器;将变论域的思想引入到自适应模糊滑模控制中,在线调节输入输出变量论域和隶属度... 针对具有未知死区的电液比例系统,提出了一种带有死区补偿的变论域自适应模糊滑模控制方法。根据比例换向阀的死区特性,采用模糊逻辑系统设计死区预补偿器;将变论域的思想引入到自适应模糊滑模控制中,在线调节输入输出变量论域和隶属度函数,从而提高传统模糊滑模控制的精度;依据Lyapunov稳定性理论,构造变论域伸缩因子的自适应律,并对模糊逼近误差的上界进行实时估算,无需假设逼近误差上界已知。实验结果表明:采用变论域方法能有效地提高自适应模糊控制器的性能,在电液比例系统的位置跟踪控制中能克服系统固有的非线性特性、参数不确定性及外界干扰的影响,并且死区预补偿器消除了未知死区对跟踪精确度的影响,该方法具有响应快、精确度高、自适应鲁棒性强的特点。 展开更多
关键词 电液比例系统 变论域 自适应控制 模糊滑模控制 死区预补偿
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液压机械手电液比例系统模糊PID控制研究 被引量:22
3
作者 杨晶 同志学 +1 位作者 王瑞鹏 刘涛 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2013年第6期834-838,共5页
针对液压机械手的电液比例系统存在较大程度的系统参数变化和负载干扰等特点,一般控制方法难以全部满足性能要求。常规PID控制方法虽然算法简单、可靠性好、鲁棒性高,但由于参数整定繁杂,往往造成参数整定不良、性能欠佳、适用性能差。... 针对液压机械手的电液比例系统存在较大程度的系统参数变化和负载干扰等特点,一般控制方法难以全部满足性能要求。常规PID控制方法虽然算法简单、可靠性好、鲁棒性高,但由于参数整定繁杂,往往造成参数整定不良、性能欠佳、适用性能差。为了改善这些缺陷,将模糊控制理论与PID控制理论相结合,设计了模糊PID控制器,实现了对PID参数的在线整定。利用MATLAB/Simulink进行仿真,比较常规PID控制与模糊PID控制下电液比例系统的控制效果,发现模糊PID控制器较好地克服了系统的非线性和负载干扰的影响,提高了系统的稳定性和动态性能。 展开更多
关键词 PID控制 模糊PID控制器 液压机械手 电液比例系统 仿真
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一种新型拖体收放电液比例系统及其同步控制策略研究 被引量:8
4
作者 王海波 王庆丰 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期1527-1531,共5页
为保证水下拖曳系统快速安全地释放回收拖体,设计了一种采用开式容积式调速回路的拖体收放电液比例系统,满足了水下拖曳系统独立收放拖体和同步收放拖体这两种工况的要求。建立了同步收放拖体即拖缆卷筒和收放架同步工作时电液比例系统... 为保证水下拖曳系统快速安全地释放回收拖体,设计了一种采用开式容积式调速回路的拖体收放电液比例系统,满足了水下拖曳系统独立收放拖体和同步收放拖体这两种工况的要求。建立了同步收放拖体即拖缆卷筒和收放架同步工作时电液比例系统的数学模型,提出了基于结构不变性原理的同步控制策略,补偿拖缆卷筒液压马达因速度变化引起的拖缆张力波动,保证了拖体同步收放的顺利进行。实验表明,所设计的拖体收放电液比例系统性能优异,同步控制策略具有较好的控制性能。 展开更多
关键词 自动控制技术 流体传动及控制 水下拖曳系统 电液比例系统 同步控制
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电液比例系统鲁棒自适应动态表面控制 被引量:3
5
作者 白寒 管成 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1441-1448,共8页
针对具有未知死区的单出杆液压缸电液比例系统,提出一种鲁棒自适应动态表面控制方法.为克服死区非线性,引入一个新型死区模型,将未知死区转化为一个具有时变增益和未知上界的不确定项的线性系统.对模型时变增益采用类似鲁棒控制的方法,... 针对具有未知死区的单出杆液压缸电液比例系统,提出一种鲁棒自适应动态表面控制方法.为克服死区非线性,引入一个新型死区模型,将未知死区转化为一个具有时变增益和未知上界的不确定项的线性系统.对模型时变增益采用类似鲁棒控制的方法,对模型不确定项的上界进行自适应估计.利用动态表面控制技术简化控制器的设计,采用一种简单的鲁棒设计方法补偿系统的模型不确定项,最终给出整个电液系统的自适应控制器和不确定参数自适应律的设计方法.该控制方法结构简单,鲁棒性强.实验结果表明,采用该控制方法可取得良好的控制效果,尤其可以补偿比例换向阀未知死区不确定性对系统的影响. 展开更多
关键词 未知非线性死区 动态表面控制 电液比例系统 鲁棒控制 自适应控制
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基于虚拟仪器的电液比例系统位置控制研究 被引量:1
6
作者 王娟 胡文军 祝守新 《机床与液压》 北大核心 2017年第5期86-90,118,共6页
电液比例系统的位置控制是控制领域的一个重要组成部分,传统控制方法以PLC为控制主体,但PLC内存和计算能力有限。为此,基于虚拟仪器开发了集采集、控制为一体的电液比例位置控制系统。该系统以Lab VIEW为软件开发平台,结合位移传感器、U... 电液比例系统的位置控制是控制领域的一个重要组成部分,传统控制方法以PLC为控制主体,但PLC内存和计算能力有限。为此,基于虚拟仪器开发了集采集、控制为一体的电液比例位置控制系统。该系统以Lab VIEW为软件开发平台,结合位移传感器、USB6008数据采集卡、比例放大器、电液比例流量阀、三位四通电磁换向阀构成液压系统,进而驱动液压缸以实现对电液比例系统的位置控制。该系统硬件仅作为输入输出且通用性好,同时,可以利用计算机强大的储存能力和计算能力对数据进行存储和分析。实验结果表明:该方法切实可行,能够准确完成系统的位置控制。 展开更多
关键词 电液比例系统 位置控制 虚拟仪器
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电液比例系统的广义预测控制研究 被引量:1
7
作者 高钦和 王孙安 《机床与液压》 北大核心 2007年第11期91-93,共3页
针对具有非线性和时变特性的电液比例系统,研究了自适应预测控制器的设计问题。采用隐式广义预测控制算法,无需辨识对象模型参数,而是利用输入/输出数据直接辩识控制器参数,以求解最优控制增量,具有计算量小、实时性高的特点。仿真结果... 针对具有非线性和时变特性的电液比例系统,研究了自适应预测控制器的设计问题。采用隐式广义预测控制算法,无需辨识对象模型参数,而是利用输入/输出数据直接辩识控制器参数,以求解最优控制增量,具有计算量小、实时性高的特点。仿真结果表明,在不需要关于被控对象先验知识的情况下,隐式广义预测控制器可以很好地跟踪设定值的变化,同时对于系统外部干扰和模型参数的变化具有很好的适应能力,在电液比例系统控制器的设计中具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 电液比例系统 非线性系统 线性时变模型 广义预测控制 自适应控制
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电液比例系统的H_∞鲁棒性控制设计
8
作者 陈乃超 齐进 +1 位作者 李政 高宇 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2008年第8期1070-1073,共4页
针对电液比例系统中系统控制数学模型参数时变要求控制器鲁棒性强的特点,通过分析电液比例系统的物理模型,利用线性分式变换(LFT)方法,引入乘性不确定性参数,给出了参数时变的电液比例模型,并得出了具有参数不确定性系统状态空间函数模... 针对电液比例系统中系统控制数学模型参数时变要求控制器鲁棒性强的特点,通过分析电液比例系统的物理模型,利用线性分式变换(LFT)方法,引入乘性不确定性参数,给出了参数时变的电液比例模型,并得出了具有参数不确定性系统状态空间函数模型。运用线性矩阵不等式(LM I)的H∞控制器的处理方法,设计出基于H∞控制的电液比例系统控制器。利用该控制器可有效的抑制参数时变对系统输出的影响。仿真表明该控制器在较大不确定参数的变动下,控制器仍然能够使系统具有较好的输出性能,结果说明该鲁棒控制器的有效性。 展开更多
关键词 电液比例系统 参数时变 鲁棒控制H∞ 线性分式变换 线性矩阵不等式
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时滞不确定超高速电液比例系统的H∞控制器研究
9
作者 金哲 于兰英 +1 位作者 杜润 柯坚 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2006年第10期1221-1224,共4页
根据Lyapunov稳定性原理,给出了具有状态和输入时滞的参数不确定系统鲁棒渐近稳定的充分条件,并采用LM I方法得出了满足鲁棒H∞性能指标的H∞控制器的解,最后通过超高速电液比例系统H∞控制器的设计,证明了该方法的有效性。
关键词 不确定性 时滞 H∞控制器 超高速电液比例系统
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基于反推的电液比例系统共振频率控制
10
作者 张平均 蒋新华 +1 位作者 朱菁 黄家善 《控制工程》 CSCD 北大核心 2009年第4期406-408,共3页
针对电液比例系统的非线性以及不确定性因素对破碎频率控制的影响,设计反推的频率控制方法。建立电液比例阀控液压马达的破碎机构的非线性模型,特别是考虑了比例阀的动态频率和阻尼特性,将系统的各不确定性参数对破碎频率的影响等效为... 针对电液比例系统的非线性以及不确定性因素对破碎频率控制的影响,设计反推的频率控制方法。建立电液比例阀控液压马达的破碎机构的非线性模型,特别是考虑了比例阀的动态频率和阻尼特性,将系统的各不确定性参数对破碎频率的影响等效为液压马达轴上的负载波动;设计基于反推的控制律,构建各步骤的误差信号、虚拟控制信号和目标函数间的关系,在不确定性有界的前提下保证了液压马达输出转速渐近跟踪的稳定性。给出频率控制系统的模型参数,并在基于Matlab6.5的环境下进行了仿真研究以及车载试验,结果表明,对于具有不确定性因素的电液比例频率控制系统,反推控制策略具有较好的控制性能,能够满足共振式破碎机的工程应用要求。 展开更多
关键词 反推 电液比例系统 共振频率
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基于扰动观测器的电液比例系统滑模位置控制 被引量:13
11
作者 韩光耀 施光林 郭秦阳 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2019年第1期97-100,共4页
针对电液比例阀控缸驱动的并联机构,设计一种基于扰动观测器的滑模控制方法。在对并联机构末端执行器进行位置控制中,因末端执行器受到被试件转动产生的扰动,且并联机构支链相互耦合,支链液压缸实际负载与理论负载存在较大误差,且误差... 针对电液比例阀控缸驱动的并联机构,设计一种基于扰动观测器的滑模控制方法。在对并联机构末端执行器进行位置控制中,因末端执行器受到被试件转动产生的扰动,且并联机构支链相互耦合,支链液压缸实际负载与理论负载存在较大误差,且误差很难计算出。为此设计非线性扰动观测器以估计未知负载力,在滑模控制器中进行负载扰动补偿。使用滑模控制增强系统的鲁棒性。仿真结果表明:所设计的扰动观测器具有很好的观测效果,在扰动负载的干扰下,该控制系统可实现精确的位置控制,对未知非线性扰动系统具有很好的鲁棒性。 展开更多
关键词 滑模控制 扰动观测器 电液比例系统 位置控制
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基于MATLAB-AMESim的挖掘机铲斗电液比例系统模糊PID控制仿真分析 被引量:20
12
作者 邹树梁 朱平平 +1 位作者 谢宇鹏 邓骞 《机床与液压》 北大核心 2020年第14期163-166,共4页
以某一型号液压挖掘机的铲斗电液比例系统为研究对象,针对电液比例系统存在的非线性、时变性等问题,利用AMESim建立该系统的基本物理模型;利用MATLAB中的模糊工具箱设计适用于该系统的模糊PID控制器;结合MATLAB、AMESim软件各自的长处,... 以某一型号液压挖掘机的铲斗电液比例系统为研究对象,针对电液比例系统存在的非线性、时变性等问题,利用AMESim建立该系统的基本物理模型;利用MATLAB中的模糊工具箱设计适用于该系统的模糊PID控制器;结合MATLAB、AMESim软件各自的长处,完成联合仿真,比较PID与模糊PID两种算法的控制性能。仿真结果表明:与PID控制相比,铲斗电液比例系统在模糊PID控制下具有更好的轨迹跟踪性能。 展开更多
关键词 铲斗电液比例系统 模糊PID控制器 MATLAB-AMESim联合仿真 轨迹跟踪
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电液比例系统位置伺服迭代学习控制 被引量:7
13
作者 龚正阳 王立新 刘福才 《机床与液压》 北大核心 2020年第23期81-87,共7页
针对电液比例控制系统存在的时变性、非线性、强耦合以及液压参数摄动等问题,提出一种带补偿的迭代学习控制(ILC)算法。在分析电液比例位置伺服系统机制的基础上,建立系统的数学模型。设计不严格依赖于系统精确模型的迭代学习算法,以非... 针对电液比例控制系统存在的时变性、非线性、强耦合以及液压参数摄动等问题,提出一种带补偿的迭代学习控制(ILC)算法。在分析电液比例位置伺服系统机制的基础上,建立系统的数学模型。设计不严格依赖于系统精确模型的迭代学习算法,以非常简单的方式处理不确定度相当高的非线性强耦合动态系统。为解决误差收敛过程中存在的抖动和尖峰毛刺,在算法中加入输入和误差补偿。利用先前控制输入和误差的变化量,对系统进行补偿。仿真和实验结果表明:迭代学习控制算法能够有效实现系统对期望轨迹的精确跟踪;与传统PID控制相比,迭代学习控制提高了系统的控制精度和快速跟踪能力。 展开更多
关键词 电液比例系统 位置跟踪 迭代学习算法 输入补偿 误差补偿
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基于面积差异等效建模的电液比例位置系统FMAPID控制 被引量:2
14
作者 康龙 刘庆喜 +3 位作者 殷利建 李志文 冯坤鹏 张新荣 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第27期11741-11751,共11页
公路边坡护坡骨架施工车是聚焦于公路边坡土壤开槽和水泥混凝土滑模的工程机械装备。针对公路边坡护坡骨架施工车旋转臂在边坡环境的运动控制问题,设计一种基于模糊多参数自适应比例积分微分(proportional integral derivative,PID)的... 公路边坡护坡骨架施工车是聚焦于公路边坡土壤开槽和水泥混凝土滑模的工程机械装备。针对公路边坡护坡骨架施工车旋转臂在边坡环境的运动控制问题,设计一种基于模糊多参数自适应比例积分微分(proportional integral derivative,PID)的位置反馈控制策略。考虑到非对称液压缸两腔的差异,采用面积差异等效建模法建立阀控非对称液压缸的线性数学模型。通过定义模糊子集、选取隶属函数、建立模糊规则,使用模糊多参数自适应PID控制算法,实现旋转臂非对称液压缸位置控制。仿真和试验结果表明,基于面积差异等效数学模型的模糊多参数自适应PID能够有效地提高液压缸位置跟踪控制精度,验证了所提控制算法的有效性。 展开更多
关键词 公路边坡护坡骨架施工车旋转臂 面积差异等效 电液比例位置系统 模糊控制 多参数自适应
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电液比例位置同步控制系统的控制结构研究 被引量:29
15
作者 韩波 王庆丰 路甬祥 《机床与液压》 EI 北大核心 1997年第1期7-10,2,共4页
本文着重分析了电液比例位置同步控制系统的结构对稳态和动态同步误差的影响,并进行了相应的仿真和实验研究。研究结果表明,并联结构加同步误差反馈并辅之以比例控制的特殊处理算法的比例位置同步控制系统,可具有二阶无静差度和很好... 本文着重分析了电液比例位置同步控制系统的结构对稳态和动态同步误差的影响,并进行了相应的仿真和实验研究。研究结果表明,并联结构加同步误差反馈并辅之以比例控制的特殊处理算法的比例位置同步控制系统,可具有二阶无静差度和很好的同步控制特性。 展开更多
关键词 位置同步系统 串联 结构 并联 电液比例系统
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管道效应对电液比例位置控制系统稳定性的影响 被引量:6
16
作者 周恩涛 周士昌 廖生行 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期460-463,共4页
以比例阀控非对称缸位置控制系统为研究模型,在对液压管路进行详细分析的基础上,建立了考虑管道效应的电液比例位置控制系统的数学模型,并应用计算机仿真方法对考虑管道效应前后的两个模型进行仿真实验比较,从而论证了管道效应对电液比... 以比例阀控非对称缸位置控制系统为研究模型,在对液压管路进行详细分析的基础上,建立了考虑管道效应的电液比例位置控制系统的数学模型,并应用计算机仿真方法对考虑管道效应前后的两个模型进行仿真实验比较,从而论证了管道效应对电液比例位置控制系统的稳定性存在不可忽视的影响·仿真研究结果表明管道长度、直径及系统的流量压力系数可较明显地改变控制系统的稳定性· 展开更多
关键词 比例 非对称缸 管道效应 电液比例系统 位置控制 稳定性
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基于T-CPU的多缸电液比例同步控制系统研究与应用 被引量:9
17
作者 王东明 张怀德 马麟 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2012年第6期105-108,共4页
介绍了多缸同步控制的几种传统方法,国内外多缸电液比例同步控制技术的发展概况。论述了基于西门子T-CPU(Technological tasks with SIMATIC)进行多缸电液比例同步控制系统的技术方案,包括硬件组成原理、软件系统、"同步轴"... 介绍了多缸同步控制的几种传统方法,国内外多缸电液比例同步控制技术的发展概况。论述了基于西门子T-CPU(Technological tasks with SIMATIC)进行多缸电液比例同步控制系统的技术方案,包括硬件组成原理、软件系统、"同步轴"概念等,并介绍了其在液压板料折弯机中的应用。 展开更多
关键词 T-CPU 多缸同步控制 电液比例系统 液压板料折弯机
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热轧平整定位辊电液比例控制系统设计
18
作者 陈新元 黄富瑄 +1 位作者 曾良才 陈四华 《液压与气动》 北大核心 2004年第3期70-71,共2页
分析了热轧厂平整定位辊的工况及采用液压驱动时应重视的几个问题 ,并介绍了其电液比例控制系统设计与计算机仿真分析过程。
关键词 平整定位辊 设计 仿真 电液比例系统 液压控制 热轧带钢 平整线
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装载机中数字电液比例控制系统的仿真 被引量:10
19
作者 荆宝德 殷涌光 +1 位作者 刘顺安 范志红 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期47-50,共4页
介绍了用全新的数字电液比例先导控制方向阀——高速开关阀取代传统的电液比例阀 ,与多路阀构成数字电液比例换向阀 ,实现对装载机的数字化电液比例控制。然后用 Matlab仿真软件中的 Sim ulink对高速开关阀进行动态特性仿真 ,证明通过... 介绍了用全新的数字电液比例先导控制方向阀——高速开关阀取代传统的电液比例阀 ,与多路阀构成数字电液比例换向阀 ,实现对装载机的数字化电液比例控制。然后用 Matlab仿真软件中的 Sim ulink对高速开关阀进行动态特性仿真 ,证明通过改变它的占空比可以控制多路阀的流量 ,从而达到控制工作部件的运动速度。 展开更多
关键词 装载机 高速开关阀 电液比例 换向阀 电液比例控制系统 多路阀 动态特性 仿真 软件 部件
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电液比例阀控系统模糊-PID控制的研究 被引量:22
20
作者 周恩涛 廖生行 牟丹 《机床与液压》 北大核心 2003年第6期225-227,共3页
本文针对电液比例阀控非对称缸系统位置控制实时性能差 ,系统具有较为严重时变性等特点提出了模糊 -PID控制策略。在对PID控制的响应特性进行详细分析的基础上 ,应用模糊控制技术 ,提出并设计了模糊 -PID控制器 ,较好的满足了控制要求... 本文针对电液比例阀控非对称缸系统位置控制实时性能差 ,系统具有较为严重时变性等特点提出了模糊 -PID控制策略。在对PID控制的响应特性进行详细分析的基础上 ,应用模糊控制技术 ,提出并设计了模糊 -PID控制器 ,较好的满足了控制要求。仿真研究结果表明 ,本文提出的控制算法具有结构简单、实时性好、响应快等优点。 展开更多
关键词 电液比例阀控系统 非对称缸 位置控制 模糊-PID控制 仿真 液压系统
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