论文摘要
在液压缸的检验中,试验台是必不可少的设备,而试验台的性能主要取决于液压系统和控制系统的好坏。电液伺服系统综合了电气和液压两方面的特长,具有控制精度高、响应速度快、输出功率大、信号处理灵活、易于实现各种参量的反馈等优点。在研究了电液伺服系统及其动力机构的现状与发展情况后,本文采用了符合现场工况要求的阀控非对称液压缸伺服系统。区别于经典的阀控对称液压缸系统的建模方式,本文重新建立了阀控非对称缸的数学模型,并对被试缸系统和加载系统各个参数进行了详细的推导和求解。在建好模型的基础上,介绍了连续与离散PID控制方法,利用MATLAB/Simulink仿真软件搭建了离散的PID控制器,并对加载系统进行了仿真分析。通过分析结果找出了常规PID控制的局限性,这主要是由电液伺服系统的典型未知不确定性和非线形所决定的。最后提出了CMAC(小脑模型神经网络)与PID复合控制的控制方案,设计了新的控制算法来改善阀控非对称液压缸系统的控制效果。神经网络具有任意非线性表示能力,通过与常规PID的有机组合可以实现很好的控制效果。通过Simulink软件仿真结果表明,CMAC与PID复合控制器应用于阀控非对称液压缸伺服系统中可以获得更好的稳定性和自适应性,从而提高了系统的控制效果,满足了实际应用的要求。CMAC与PID复合控制器也为其他的复杂非线性系统的控制提供了一定的参考。
论文目录
摘要Abstract第1章 绪论1.1 课题研究背景与意义1.2 国内外相关技术研究现状及发展动态1.2.1 阀控液压缸的研究现状和发展动态1.2.2 液压伺服系统与智能控制的发展与研究现状1.3 本文主要内容第2章 试验台液压系统的设计与计算2.1 系统技术性能及要求2.2 试验台液压伺服系统设计2.3 伺服系统元件选择与参数计算2.3.1 伺服系统的控制模式2.3.2 液压固有频率的校验2.3.3 伺服阀参数的确定2.3.4 泵的选择与计算2.3.5 管件的选择与计算2.3.6 管接头的选择2.3.7 蓄能器的选择2.4 电控系统设计2.4.1 可编程控制器（PLC）设计要点2.4.2 试验台电控系统设计2.4.3 程序设计2.5 系统的抗干扰设计2.5.1 干扰的产生和藕合方式2.5.2 干扰的分类2.5.3 干扰抑制技术第3章 试验台液压动力机构的建模与分析3.1 系统数学模型的建立与简化方法的研究3.1.1 数学模型的建立方法研究3.1.2 液压伺服系统模型的简化3.2 液压伺服系统物理模型的建立3.3 被试缸系统数学模型的建立3.3.1 被试缸活塞杆外伸情况3.3.2 被试缸活塞杆内缩情况3.4 加载系统数学模型的建立3.4.1 加载缸活塞杆外伸情况3.4.2 加载缸活塞杆内缩情况3.5 阀控非对称液压缸其他环节模型的建立3.5.1 阀控非对称液压缸系统方框图3.5.2 零阶保持器的传递函数3.5.3 伺服放大器的传递函数3.5.4 检测反馈元件的选择及其传递函数3.5.5 伺服阀传递函数的确定第4章 试验台系统仿真参数确定与仿真研究4.1 液压系统仿真概述4.1.1 系统仿真的定义及分类4.1.2 仿真模型与仿真研究4.1.3 液压系统的仿真4.1.4 液压仿真技术的发展概况4.2 液压试验台系统模型仿真参数的确定4.2.1 伺服放大器的增益4.2.2 检测传感器的增益4.2.3 液压油液参数的确定4.2.4 伺服阀参数的确定4.2.6 液压缸仿真模型参数的确定4.3 被试缸系统与加载缸系统的特性分析与研究4.3.1 伺服动力机构稳定性分析4.3.2 采样时间的确定4.3.3 被试缸系统和加载系统的特性分析4.4 试验台系统的动态仿真4.4.1 仿真软件的选用4.4.2 采样控制系统的特点及其仿真的注意问题4.4.3 在Simulink软件中建立仿真模型第5章 加载系统的控制策略及仿真5.1 PID控制器概述5.1.1 连续PID控制原理5.1.2 数字PID控制器5.1.3 PID控制器参数对系统性能的影响5.2 PID控制器参数整定5.2.1 经验数据法5.2.2 试凑法5.3 PID控制器的仿真与分析5.4 基于CMAC（小脑模型神经网络）与PID的并行控制5.4.1 CMAC概述5.4.2 CMAC神经网络的工作原理5.5 CMAC与PID复合控制算法5.6 CMAC与PID复合控制的仿真与分析第6章 结论6.1 本论文所做结论6.2 后续工作及展望参考文献致谢
相关论文文献
标签：试验台论文; 阀控非对称缸论文; 建模仿真论文; 离散控制论文; 与复合控制论文;
