变位机转台倾翻液压同步控制策略研究

论文摘要

众所周知,电液伺服同步系统具有非线性、参数变化、干扰和耦合等因素使得在建立电液伺服系统数学模型的时候很难得到准确的模型,这些因素为控制器的设计带来了难度。本文采用具有较强鲁棒性特点的模糊滑模变结构控制和神经元PID控制,使得其在控制像电液伺服同步系统这类具有非线性、参数变化、外干扰等特点的被控对象时,可以得到良好的效果。并利用MATLAB软件中的Simulink工具箱对同步系统进行数学建模和对比仿真,为同步控制器的设计与分析提供理论依据。论文的主要研究内容为:首先,介绍了液压同步系统目前的发展状况。通过对变位机的受力分析求出同步系统数学耦合关系,建立了同步控制系统耦合关系的数学模型,并利用MATLAB软件中Simulink工具箱的S函数功能分别编写了模糊滑模变结构和神经元PID控制算法的程序。为变位机同步系统运动性能的分析建立了数学模型。其次,对变位机同步系统的基本性能进行仿真分析,使得对系统有了一个基本的了解。分析了影响同步误差的一些基本因素,为控制算法加入后对系统的影响提供比较分析的依据。最后,分别介绍了模糊滑模变结构控制与神经元PID控制策略的确定方法,分别利用其对变位机双马达液压同步控制系统进行位置同步控制与力同步控制,利用MATLAB软件中Simulink的仿真结果进行对比分析。分析那种控制算法更适合本系统和那种反馈形式更合理。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 电液同步控制技术研究进展
• 1.2 同步控制策略研究进展
• 1.2.1 滑模变结构控制研究发展
• 1.2.2 神经元PID 控制研究发展
• 1.3 课题主要研究内容
• 第2章 变位机倾翻双马达电液同步控制系统
• 2.1 变位机机构与倾翻运动
• 2.2 双马达同步控制液压系统
• 2.3 双马达同步控制系统的基本性能
• 2.4 同步误差分析
• 2.4.1 滑阀流量对同步性能的影响
• 2.4.2 马达流量对同步性能的影响
• 2.4.3 负载力平衡对同步性能的影响
• 2.4.4 外负载力矩对同步性能的影响
• 2.4.5 背压对同步性能的影响
• 2.5 S 函数的应用
• 2.6 本章小结
• 第3章 电液位置同步伺服系统的建模与仿真
• 3.1 电液位置同步伺服系统数学模型
• 3.1.1 电液位置同步伺服系统数学模型
• 3.1.2 模糊滑模变结构控制策略
• 3.1.3 神经元PID 控制策略
• 3.1.4 摩擦力模型
• 3.2 模糊滑模变结构位置同步控制仿真
• 3.3 神经元PID 位置同步控制仿真
• 3.4 仿真结果比较与分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 电液力同步伺服系统的建模与仿真
• 4.1 电液力同步伺服系统数学模型
• 4.2 模糊滑模变结构力同步控制仿真
• 4.3 神经元PID 力同步控制仿真
• 4.4 仿真结果比较与分析
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介