陈永新[1]2004年在《精校机电液位置伺服系统的研究》文中进行了进一步梳理精密校直液压机(精校机)液压伺服系统是精校机的执行环节，是保证工件加工精度的关键。本文对液压伺服系统的基本理论作了进一步的探讨。并将现代控制理论、自适应控制理论与电液伺服控制理论相结合，对精校机电液位置伺服系统进行了全面系统的研究。主要研究内容如下： 1．根据液压伺服系统的基本理论，对四通阀控单出杆液压缸的数学模型进行了深入研究，推导了四通阀控单出杆液压缸的传递函数，并对其动态特性进行了分析。 2．运用传递函数法，对不同负载时精校机电液位置伺服系统进行了研究。在建立精校机电液位置伺服系统数学模型的基础上，当负载为外负载力时，研究了系统参数对系统性能的影响，提出一些改善系统性能的方法。当负载为弹性负载时，研究负载刚度的变化对系统性能的影响和负载刚度与放大器增益的关系，提出了一种动态调节放大器增益以改善系统性能的方法。对计算机控制的精校机电液位置伺服系统，建立相应的离散数学模型，并对系统参数的选取和系统性能进行了研究。 3．研制了精校机电液位置伺服系统的实验系统，并在不同负载情况下对精校机电液位置伺服系统进行了实验研究。 4．将现代控制理论应用于电液位置伺服系统，建立精校机电液位置伺服系统的状态空间模型，提出了基于状态空间的最优二次型控制和渐近跟踪控制。 5．将自适应控制理论应用于电液位置伺服系统，提出了基于增益和阻尼比调节的自适应控制、基于参数辨识的渐近跟踪自适应控制、极点配置的自校正控制和广义预测的自适应控制。 本文的研究内容为成功开发国产自动精密校直液压机提供了理论支持。
蒙争争[2]2005年在《精校机气压与液压传动系统设计计算及动态性能分析研究》文中研究指明精密校直液压机(精校机)液压伺服系统是精校机的执行环节,是保证工件加工精度的关键;自动送料机构是全自动精密校直液压机的重要组成部分,它采用气压传动系统进行驱动。文章主要从以下几方面对精校机进行了设计和研究: 1.对精校机液压伺服系统进行了总体研究,分析了系统的组成、特点; 2.设计了精校机电液位置伺服系统原理图和动力元件参数,并进行了系统元件的选择; 3.根据液压伺服系统的基本理论,对四通阀控不对称液压缸的数学模型进行了深入研究,推导了四通阀控不对称液压缸的的传递函数; 4.建立了不同负载时精校机电液位置伺服系统的数学模型并对其动态性能进行了深入分析; 5.设计了精校机自动送料机构气动系统原理图,并进行了系统的设计计算和气动元件的选择。 本文的研究内容为国产自动精密校直液压机的设计和制造提供了理论依据。
葛治亮[3]2010年在《基于遗传算法的精密校直机电液伺服系统的研究》文中研究指明精密液压校直机是轴类零件校直加工的专用数控机床,广泛应用于汽车、工程机械等制造行业。电液位置伺服系统是精密液压校直机的重要组成部分之一。该系统结构复杂,是典型的非线性,时变系统。油液温度、流体压缩性和流量压力等均会对液压伺服系统造成影响。此外压头负载是变化的,因此系统还存在负载干扰。精密液压校直机需要具有精确的校直行程和快速的移动控制。所有这些都对精校机的控制提出了较高的要求。本文提出将遗传算法理论与PID控制原理相结合,利用遗传算法的寻优特性和PID控制的特点,构建GA-PID控制策略。该策略解决了常规PID控制方法难以获得良好控制效果的问题,实现了PID控制器参数的自整定。本文通过离线运算和在线整定,完成GA-PID控制器的设计,并进行了系统仿真和实验研究。结果表明,仿真分析结果和实验测试相吻合。本文提出的GA-PID控制策略具有良好的自适应性和鲁棒性,可以有效抑制负载变化和外界干扰对伺服系统的不利影响,具有良好的控制效果。
卢检兵[4]2007年在《基于Fuzzy-PID控制算法的校直机电液伺服系统的仿真与应用研究》文中进行了进一步梳理模糊控制器以其结构简单、鲁棒性强、不需要被控对象的数学模型以及粗调快速等优点被广泛应用于工业控制系统。但是,常规模糊控制器也存在控制精度不高、静态误差不能消除、“调节死区”等问题。本文通过对普通模糊控制器的改进,将模糊控制与传统的PID控制结合起来,研究出一种Fuzzy-PID控制策略,并将其应用于YH40-160校直机液压位置伺服控制系统。最后对控制系统进行了仿真研究与实验论证,取得了令人满意的效果。仿真与实验结果都表明,该控制算法改善了校直机动态性能,减小了液压缸下压的超调量。论文的主要内容如下:1通过对模糊控制器的理论基础的研究,从理论上论证了Fuzzy-PID控制算法的可行性与先进性。2对YH40-160精校机的工作性能和要求进行了研究和分析,建立了精校机电液伺服系统的数学模型。3根据该领域专家知识和熟练操作者的经验,建立控制系统Fuzzy-PID控制规则。利用现在流行的控制系统分析工具Matlab对该系统进行了计算机建模,同时在Simulink开发平台下对系统进行仿真研究。4讨论分析了Fuzzy-PID控制器输入量几种模糊量化方法对控制性能的影响,最后用实验论证了相关结论。
贾广辉[5]2007年在《精校机液压系统广义最小方差极点配置自校正控制器的应用研究》文中研究说明精密校直液压机是对轴类零件进行精密校直的设备，校直精度要求很高。精校直机的液压位置伺服系统是其校直的执行环节，是保证加工工件精度的关键。但是，精校机电液系统是典型的非线性时变系统，某些参数虽然已知，但会随工况的变化而出现变化，而且经常受到随机扰动和变负载的影响，这时用常规的控制方法就难以取得良好的控制效果。广义最小方差自校正控制器适用于过程模型已知，但参数缓慢变化且具有外干扰的随机系统。这种控制器具有算法简单，易于实现，稳定性强等特点，因此具有实用价值。本文根据电液控制系统的特点，将广义最小方差自校正控制器应用于精校直电液位置控制系统。主要研究内容如下：1．根据液压伺服系统的基本理论，对四通阀控单出杆液压缸在不同性质的负载下的传递函数作了简化，提出了将连续传递函数离散化的零阶保持器法。2．对广义最小方差自校正控制器进行了理论推导，讨论了其优缺点和稳定性，并引进了极点配置理论，构成广义最小方差的极点配置自校正控制器；为了便于计算机递推计算，采用了隐式算法，并构造出与原系统等价的辅助系统。3．对精校机电液位置伺服系统的工作原理进行了介绍，分析了精校机的工作状况，并根据广义最小方差极点配置自校正控制器的理论，对系统进行了建模和仿真。本文的研究内容对精校机电液位置伺服系统控制策略的设计提供了理论支持。
陈永新, 柯尊忠, 伍德林[6]2012年在《精校机电液位置伺服系统的极点配置自校正控制》文中提出常规控制方法很难对变参数系统实现精确控制。建立精校机电液位置伺服系统离散数学模型,研究其常规控制方法。将极点配置自校正控制理论应用于精校机电液位置伺服系统中,提出该系统的极点配置自校正控制方法。仿真结果表明,系统的控制精度和跟踪性能将得以提高。
许来[7]2014年在《基于粒子群算法的液压位置伺服系统的研究》文中指出随着人们对液压伺服系统控制要求的提高，传统的控制方法已难满足系统的控制要求。精校机的电液位置伺服系统就是一个典型的非线性时变系统，其系统复杂、存在参数的变化和外干扰，系统的控制要求高、难度大，传统控制方法已难较好地实现对系统控制。针对此情况，分析系统、寻求一种好的控制算法来对系统进行更好控制具有一定的现实意义。本文首先设计了某型精校机的电液位置伺服系统，分析各液压元件的主要功用，初步推导出四通阀控液压缸的传递函数。然后对其在不同负载的传递函数进行简化，建立伺服系统中其它液压元件的数学模型，进而建立精校机液压位置伺服系统的数学模型。通过系统的传递函数，分析精校机系统的稳定性以及频率响应特性。针对传统PID控制器对复杂系统控制的不足，论文设计了粒子群PID控制器，并将粒子群PID控制器应用到精校机的电液位置伺服系统中。首先分析选取不同的PSO参数时，利用Matlab仿真软件绘出系统不同PSO参数下的单位阶跃响应曲线图，分析结果并选取控制效果较优时的参数作为粒子群PID控制时的参数。仿真并分析传统PID控制与粒子群群PID控制下的系统性能指标，从仿真结果可以看出与传统PID控制相比，粒子群PID控制器下的系统超调量小、响应时间短。最后分析不同阻尼比下传统PID控制器与粒子群PID控制器下系统的阶跃响应曲线，得出结论。论文的方法和结论对于精密校直机的电液位置伺服系统的控制具有一定的理论和实际意义。
杨文旭[8]2010年在《基于专家控制系统在精校机液压位置伺服系统上的仿真与应用研究》文中研究表明在现代制造生产工业中,对轴类零件的要求越来越高,这就对轴类零件的校直提出了新的要求。精校机作为一种先进的轴类零件液压校直装备,被广泛应用在机械,汽车,工程机械等各类机械制造行业。液压位置伺服系统是精校机最主要的部分,该系统直接决定着工件的加工精度,但是由于这个系统是一个非线性时变系统,而且该系统对环境和负载的依赖性比较大,比如说温度的高低、工作时间的长短、液压油的黏性、负载的材料、尺寸等等,这些因素都会影响液压位置伺服系统的响应精度,使其控制起来有一定的难度。针对此种情况,需要对液压位置伺服系统进行深入的研究,同时寻找一种智能的方法来对此系统进行控制。本文对精校机液压位置伺服系统的工作原理进行了介绍,根据实际的需要设计出了该液压位置伺服系统,建立其相应的数学模型,推导出了系统的传递函数。并分别对空载下行和压下工件两种负载情况进行讨论,对系统的动态性能和静态性能进行分析。然后对液压位置伺服系统控制方法加以改进,传统的PID控制由于不能有效克服负载、参数大范围变化及非线性因素的影响,因而不能满足控制要求,所以在本文中引入了专家整定PID控制器,它是把专家系统和传统的PID控制系统有效的结合起来而形成的一种新型的控制器,这种控制器可以利用专家系统的知识库来修正PID参数,从而改变PID控制方式以达到最佳PID控制的效果。最后,把专家整定PID控制器的控制效果通过Matlab仿真,得出仿真图,并把此控制器用于YH40-63精校机进行试验,把仿真图和实验所得的数据进行分析后,得出把专家整定PID控制器应用于精校机上是可以达到校直要求的。
陈永新, 柯尊忠, 陈剑[9]2007年在《精密校直液压机离散电液位置伺服系统的研究》文中认为在建立精密校直液压机(精校机)电液位置伺服系统离散数学模型的基础上,对精校机电液位置伺服系统的性能进行研究,设计了精校机电液位置伺服系统的实验系统,并在不同负载下对精校机电液位置伺服系统进行了实验研究,为国产精校机的开发提供了理论和技术支持。
吴卫平[10]2009年在《基于神经网络的精校机液压位置伺服系统控制器的仿真与研究》文中研究表明精校机是一种先进的制造装备,广泛应用于汽车、工程机械以及军工机械等机械制造行业。精校机液压位置伺服系统是精校机的执行环节,是决定工件加工精度的关键部分。它是典型的非线性时变系统,其系统复杂,普遍存在参数变化,有外干扰等等。它控制要求高、难度大,其性能对精校机的性能影响很大。针对此情况,分析液压位置伺服系统,寻求一种优化算法来实现更好地控制,具有一定的意义。本文推导出阀控液压缸的传递函数,考虑压头空载下行和压头压下工件这两种负载状况,建立起相应的数学模型并对这两种情况进行性能分析。针对BP算法的不足,引出两种改进的BP算法——加入惯性项的全局学习速率自适应算法和自适应学习速率算法,仿真测试表现加入惯性项的全局学习速率自适应算法收敛更快些。将此改进算法和PID控制结合一起设计出相应的控制器,并运用到某型号精校机上,通过试调选择出合适的参数,在MATLAB仿真软件下进行仿真,仿真结果表现出鲁棒性强、超调量小和运行平稳等良好的控制效果。本文的方法和结论对于精校机液压伺服系统控制有一定的理论和实际意义。
参考文献：
[1]. 精校机电液位置伺服系统的研究[D]. 陈永新. 合肥工业大学. 2004
[2]. 精校机气压与液压传动系统设计计算及动态性能分析研究[D]. 蒙争争. 合肥工业大学. 2005
[3]. 基于遗传算法的精密校直机电液伺服系统的研究[D]. 葛治亮. 合肥工业大学. 2010
[4]. 基于Fuzzy-PID控制算法的校直机电液伺服系统的仿真与应用研究[D]. 卢检兵. 合肥工业大学. 2007
[5]. 精校机液压系统广义最小方差极点配置自校正控制器的应用研究[D]. 贾广辉. 合肥工业大学. 2007
[6]. 精校机电液位置伺服系统的极点配置自校正控制[J]. 陈永新, 柯尊忠, 伍德林. 安徽农业大学学报. 2012
[7]. 基于粒子群算法的液压位置伺服系统的研究[D]. 许来. 合肥工业大学. 2014
[8]. 基于专家控制系统在精校机液压位置伺服系统上的仿真与应用研究[D]. 杨文旭. 合肥工业大学. 2010
[9]. 精密校直液压机离散电液位置伺服系统的研究[J]. 陈永新, 柯尊忠, 陈剑. 中国机械工程. 2007
[10]. 基于神经网络的精校机液压位置伺服系统控制器的仿真与研究[D]. 吴卫平. 合肥工业大学. 2009
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