为减轻故障对控制系统造成的影响,提出一种基于改进遗传算法的系统控制方法。对电液伺服系统的3种常见故障进行建模,利用改进后的遗传算法对PID控制器参数进行优化并与其他算法控制效果进行对比。仿真结果表明该方法不仅可以提高系统正常运转时的控制性能,而且可以在系统出现一定程度的故障时仍能维持较好的控制性能。在冶金、电力及水利等行业,利用该方法可以减少故障维修的停机次数,降低企业大资产设备维护成本和停产损失。

在实际工程应用中,参数不确定性是一种非常常见的外部扰动,会对受控系统的动态性能产生消极的影响,而电液伺服系统作为一类常规的机电系统,其控制问题的研究也必然伴随着参数不确定性的问题。首先,介绍了终端滑模观测器来估计电液伺服系统的参数不确定性,相较于其他观测器,其能够实现对系统参数不确定性的快速估计;然后,基于终端滑模观测器,构造了反步控制器,进而实现了对电液伺服系统的跟踪控制;最后,在实验平台上进行了验证,结果显示,终端滑模观测器相较于其他观测器能够更快地对电液伺服系统的参数不确定性进行准确估计,进而提高系统的受控性能。

在中大型挖掘机电液伺服系统中存在复杂耦合非线性、模型不确定性,以及外部载荷不确定性等因素,都会造成挖掘机轨迹跟踪误差大,导致电液伺服系统的动态性能差。针对这一问题,提出了一种基于互联和阻尼分配(IDA)框架的反演控制器,以提高挖掘机工作装置在挖掘任务中的跟踪性能,并加强其鲁棒性。首先,利用先导阀、阀控非对称缸和阀控非对称缸模型构建了电液伺服系统的状态空间模型,并进一步基于哈密顿理论将该状态空间模型构造为具有扰动的三阶开环端口哈密顿系统(pH)。根据从pH系统中获得的互联矩阵和阻尼矩阵结构,逐步设计了虚拟控制信号,得到了控制律;然后,构造了一个匹配方程,以简化在其他系统上的设计和计算过程,并将期望的能量函数作为候选李雅普诺夫函数,根据李雅普诺夫稳定性定理证明了闭环系统在期望轨迹上的收敛性和稳定...

为进一步探究如何提升船舶舵机电液伺服系统的运行质量,从故障诊断的角度着手,探究如何对常见的阀控型船舶舵机电液伺服系统进行故障隔离,以提升故障诊断效果。基于实际需要,通过建模分析后,成功建立一种多观测模型同步协作的故障隔离方法。从仿真测试结果来看,各个观测模型在故障隔离方面发挥出较优性能,证明了该故障隔离方法在理论上的可行性,预计该方法在后续工作中也将具有潜在的实际应用价值。

电液伺服系统采用阀控双出杆液压缸的数学模型,针对系统的非线性、不确定性与未知干扰等问题,提出一种基于干扰观测器的模型参数变化的模型预测控制方案。为了处理阀控双出杆液压缸负载流量系统非线性特性和负载压力时变的问题,采用预测模型时变的模型预测控制策略。把系统建模误差、未建模摩擦不确定性和外界扰动作为系统混合未知干扰,对混合干扰采用指数收敛干扰观测器进行在线观测,观测结果对预测模型进行实时补偿。仿真结果表明,所提方法对干扰和不确定性有很好的鲁棒性,具有较高的控制精度。

电液伺服系统具有响应速度快、输出功率大、抗冲击性好等优点,广泛应用于飞行器结构强度试验中。然而,因特殊物理结构,电液伺服系统具有复杂的非线性、时变性和不确定性,这为其动力学建模和控制器设计带来了很大的挑战。本文通过分析系统各个部件的物理学特性和工作原理,分别建立了伺服阀流量方程、非对称液压缸流量方程和液压缸力平衡方程。经过一系列数学变化,将动力学方程进一步转化为系统状态空间方程,便于未来工作中对系统进行基于模型的控制器设计。最后,进行了系统仿真平台的搭建,并采用PID控制器进行跟踪控制仿真试验,验证了所提模型的有效性。

由于伺服阀小信号流量特性存在一定散布,电液伺服系统的控制参数需要进行匹配调试,提出了一种基于粒子群算法的电液伺服系统控制参数离线自寻优方法,目标特性由控制系统任务书和人工调试结果确定,参数寻优范围根据伺服系统稳定性分析结果和批产工艺数据包络确定,寻优计算时间约为100~240 s。与人工调试相比,可以大幅提高电液伺服系统控制参数的批产调试效率。

采用开关式电磁阀的电液伺服系统具有价廉、可靠及节能等一系列优点,近年来受到人们越来越多的重视。该控制系统要求一种响应快的电磁阀作为控制元件。本文分析了阀的工作过程,探讨了提高电磁换向阀快速性的途径,并介绍了目前国内外一些新型快速电磁阀的结构及驱动电路。

建立了液压伺服系统的数学模型,并进行控制系统软、硬件的设计,采用32位STM32F103ZET6和TMS320F28335双核心处理器,通过SPI通信分工协作,充分利用了单片机的控制优势和DSP的数据处理功能进行高精度电液伺服控制。另外,设计了完善的系统故障自检测报警程序与复合控制算法程序,在提高了系统稳定性与智能化的同时,又提高了整个系统的精度。针对电液位置伺服系统的不确定性、非线性和常规控制的缺点,设计了具有在线参数调整的模糊自整定控制器,将模糊控制与PID控制相结合,根据电液伺服系统参数的实时变化,自动调整PID控制的参数,以减小电液位置伺服系统中参数摄动等引起的超调和振荡。通过Matlab仿真比较,模糊PID控制器比传统的PID控制器能达到更好的控制效果。

针对常规液压机存在能源利用率不高、系统复杂、易干扰等问题设计了直驱式容积控制电液伺服控制系统采用交流电机伺服控制系统代替电液伺服阀.实验表明该系统具有体积小和效率高等特点适用于对空间和效率要求高的伺服控制场合.