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基于参数优化的电液位置控制系统的最优控制

电液位置控制系统是以电信号为输入信号、液压信号为输出信号的液压伺服系统, 广泛应用于工业生产的各个领域。现代制造业对电液位置控制系统提出了较高要求, 要求系统的控制精度更高, 响应速度更快、输出功率更大等, 这就要求对电液位置控制系统进行优化, 改善其动态性能。常用的电液系统优化方法为参数法 [1], 这种方法简单适用, 但它在确定最佳参数时, 是根据经验确定的, 带有很大的盲目性, 所求出的最优控制模型并非最优。本文根据实际要求,建立求最优参数的控制指标, 先对参数进行优化, 然后对系统进行优化, 即电液位置控制系统的二次优化。1 数学模型电液位置控制系统的传递函数 [2]为:G(s)=Kass2ω2h+2ξhωhs+1(1)式中: Kα—系统增益; ξh—系统阻尼比; ωh—系统固有频率。2 最优控制模型设电液位置控制系统的闭环传递函数具有如下形式:Φ(s)=ω3ns3 +αωns2 +βω2ns+ω3n(2)式中: ωn—...  (本文共3页) 阅读全文>>

中南大学
中南大学

FESTO TP701液压实验台电液位置控制系统研究

在现代科学技术和加工制造技术的发展过程中,金属加工设备、工程机械、冶金机械等对高精度的液压位置控制技术的需求越来越迫切。位置控制系统的基本要求是系统能快速平稳而准确地到达给定位移,即要求定位精度高,时间短,超调小,可靠性高,抗干扰能力强。如何实现上述控制要求是本文需要解决的课题。本论文的研究工作是围绕机电所FESTO TP701液压实验台架的控制系统开发进行的,以实现由比例阀控制的液压缸活塞杆进给位置的精确定位为目的,研究比较不同控制策略对系统控制特性的差别。在研究过程中,所做工作包括理论研究和实验验证两方面。研究主要从以下几个方面进行:1.根据研究的需要设计液压系统和控制系统方案,分析了液压系统中所用比例阀和液压缸的结构特点和技术参数,随后对系统模型进行了分析,建立了系统的数学模型,并对模型进行了简化,得出系统传递函数。2.对系统模型参数进行了确定,通过对实验台数学模型的仿真,对系统基本控制特性进行了分析。通过分析PID控制器...  (本文共80页) 本文目录 | 阅读全文>>

江苏大学
江苏大学

蝶阀开度电液比例控制系统研究

船舶压载水系统是船舶体系的生命力系统,其可以通过控制水舱的灌注和排出来调节船舶沉浮状态,保证船舶安全平稳运行。蝶阀因其结构紧凑、流量系数大,易实现大流量、大口径的流体输送等特点被广泛应用于船舶压载水系统中。本文以压载水舱DN250蝶阀为研究对象,针对传统式开关控制系统的不足设计了蝶阀开度电液比例控制系统,实现了开启角度的连续控制;同时借助遗传算法对系统动态性能进行了优化研究;分析并讨论了蝶阀流场特性及其合理工作开度范围。论文工作及相关结论如下:首先,针对现有船用蝶阀启闭液压控制系统存在的不足,研究和探讨了本课题的总体设计方案;同时分析了蝶阀开度液压控制系统的功能需求及其重要技术参数。依据系统的整体设计方案,建立数学模型,分析并得到控制系统的传递函数,并就影响系统动态特性的相关参数进行了探讨。其次,基于AMESim液压控制系统仿真软件,对控制系统的动态性能在非PID控制、常规PID控制及基于遗传算法优化的PID控制三种情况下进行了...  (本文共88页) 本文目录 | 阅读全文>>

《辽宁师专学报(自然科学版)》2012年01期
辽宁师专学报(自然科学版)

比例液压位置控制系统的设计与分析

流体传动及控制技术已经成为工业自动化的重要技术,是机电一体化技术的核心组成之一.而电液比例控制是该门技术中最具生命力的一个分支.电液比例位置控制系统的基本要求是系统能快速、平稳而准确地到达给定位置,即要求定位精度高、时间短、超调小、可靠性高及抗干扰能力强.传统的控制技术虽也能满足上述要求,但系统往往结构复杂,成本高.1液压传动及电液比例控制技术简述随着机电一体化的进程不断加快,技术装备的工作精度、响应速度和自动化程度不断提高,因此对液压控制技术的要求也越来越高.目前,液压控制技术具有了更广泛的内容,包括PID控制技术、自适应技术、最优控制技术、鲁棒控制技术、神经网络控制技术等,其应用已经从传统的机械操纵、助力装置等领域开始向高、新、尖技术领域发展.现代控制理论、模糊控制理论的发展和应用,计算机控制技术的逐步完善和普及,集成传感技术的飞速发展,为将电子技术与液压技术结合起来应用到液压控制中创造了良好的契机,使得技术装备的工作可靠性...  (本文共2页) 阅读全文>>

《国内外机电一体化技术》2006年05期
国内外机电一体化技术

LS PLC位置控制系统在客车生产线中的应用

当前的客车(BUS)生产行业中,由于生产工艺的不断更新、进步,再加上各方面的要求,譬如外观、实用性、安全性等对工艺提出了更高的要求等,使各种高技术含量的产品在客车生产行业中有了发挥作用的机会。而焊接是客车生产过程中必不可少的一道工艺,考虑到上述各方面的要求,对焊接这一工艺增加了相当大的难度,因为焊接的好与坏,定位准确与否直接影响到车辆的外观、实用以及安全等多方面的性能。因此,为了能够更好的完成焊接工艺,我们在此引入“位置控制(Position Control)”的概念。图1所看到的是上海某汽车生产车间的其中一个客车顶盖生产流水线,现在已经正式投入使用,可以生产各种不同长度、不同大小的客车顶盖。此条流水线原来为韩国大宇客车生产设备,大宇公司倒闭后,该公司引进这套设备,但是由于元器件老化等原因,对设备进行改造,要更换元件,并重新布线。我们介绍的就是改...  (本文共2页) 阅读全文>>

《机床与液压》2002年01期
机床与液压

并联机床位置控制系统的设计与实现

0 前言基于Stewart平台的并联机床是由活动平台、固定平台和将两平台各顶点对应连接的六条可伸缩的“腿”(杆 )组成。当六条“腿” (杆 )的长度发生变化时 ,就可以带动活动平台完成六个自由度的运行了。由于并联机床的各“腿”采用的是液压缸或滚珠丝杠结构 ,因此它的位置控制系统有两种不同的类型 ,对于前者采用电液伺服阀控制 ,对于后者则采用伺服电机控制。本文在总结用于伺服电机位置控制系统的基础上 ,开发了一种用于控制Parker油缸BD10 1的位置控制卡 ,该卡为双轴控制板 ,可控制两条“腿” (杆 )的运动。1 双杆位置控制系统(1)Temposonics位置传感器安装在液压缸上的Temposonic位置传感器采用的是Parker 2HX -LDT型传感器 ,其原理图如图 1所示。图中的磁铁 (MAGNET)与活塞相连 ,通过选用不同的模块 (DPM或RPM) ,传感器有两种不同的输出方式 ,测量精度也不同。若选用数字化模块...  (本文共3页) 阅读全文>>

《浙江大学学报(自然科学版)》1988年S1期
浙江大学学报(自然科学版)

一种新型的气动伺服阀及其在位置控制系统中的应用

O 前 言 f ● 随着工业上越来越多地应}1j工业机器人,位置控制系统也显得越来越重要。传统的位置控制系统是采用电一机或电一液控制。近年来气压传动在廉价、高速、方便、不污染环境和适用性广等许多方面显示出其突出的优越性,电一气控制在理论上和应用上都得到了迅速发展,致使国外在位置控制系统以及工业机器人中越来越多地采取电一气控制。 另一方面,由于气体具有压缩性大和粘滞性小这两大特征t‘】,使电一气控制系统比电一液控制系统具有更大的非线性和振荡性,这就增加了气动位置控制系统柏难度。为克服这个弊病,通常的方法是采用高速大流量伺服阀和用计算机进行合适的闭环控斜,¨。 气动伺服阀是电一气控制系统的关键元件,它的性能好坏直接影响到系统定位精度。和液压伺服阀相仿,常用的气动伺服阀是由喷嘴一挡板作为先导级的两级伺服阀。由于介于喷嘴和第二级滑阀之问组成的控制压力腔,形成了一个气体R—c环节∞],致使控制压力的建立需要一定的时间,同时加大了阀的非线性...  (本文共6页) 阅读全文>>