液压变速器,通常将其表示为HMCVT,该变速器的特点是能够提供双流传动,通过分流方式使发动机输出机械和液压动力,再以汇流的形式完成动力的汇合过程,由此完成无级变速控制功能[1-2]。为了提高HMCVT电机的无级变速能力,近年来越来越多的研究人员都对其开展了深入探讨[3]。杨洁[4]则通过实验对水泵电机各种控制方式进行了分析和试验。谢建[5]则通过模控制的方式调整液压泵控马达的运行状态,使其获得更高的能效水平。

现有的阀控锚杆钻机系统存在严重的节流与溢流损失,导致整机效率低下,为解决这一问题,提出了一种新型闭式泵控锚杆钻机系统。通过理论分析与联合仿真结合的方法,首先,对比研究了新型锚杆钻机与阀控锚杆钻机的能耗特点;其次,设计了一种基于压力反馈的自动调速方法;最后,针对泵控系统非线性严重、控制精度低的缺陷,设计了模糊自适应PID来对推进油缸进行闭环位置控制。结果表明,与传统的阀控锚杆钻机相比,新系统的动力源功率显著降低、整机效率获得了大幅度提高,节能效果显著;回转马达可依据压力的变化实现自动调速,误差不到1%;与PID控制相比,采用所设计的模糊PID,稳态时,可使钻机的定位误差减小70%以上。

为提升变频泵控液压系统的动态特性及其压力输出性能,将定转速液压泵与变频液压泵相结合组成双泵系统,并且引入模糊PID对系统进行控制。在AMESim/Simulink联合仿真平台中对系统进行仿真分析,仿真结果表明:该双泵变频液压系统在模糊PID控制下与PID控制相比动态性能更为优秀,抗干扰能力更强,压力输出更为稳定及时。

以热流计校准装置为研究对象，建立了热板温度仿真模型。根据模糊控制原理和BP神经网络原理，分别设计了模糊PID控制器和BP神经网络PID控制器，并在Matlab的Simulink下进行了不同控制方法的仿真对比实验。仿真结果表明：模糊PID有更快的响应速度、更短的稳定时间，BP神经网络PID有更小的超调量。

为减少管内智能封堵器的振动,在封堵器尾部设计三块可折叠扰流板,以降低管内流场的压力和涡量,从而减少流体对封堵器的冲击,但扰流板的角度对减振效果有着较大的影响,因此需要对扰流板的运动进行控制,使其翻转到指定的角度,达到最佳的减振效果。设计一种气动控制系统,建立气动控制系统的模型,选择模糊PID控制方法来控制系统的位移,进而控制扰流板的翻转角度。同时对系统的运动速度进行控制,间接调节扰流板的翻转角速度,使扰流板的翻转速度趋于稳定,避免由于速度波动而引起流场剧烈变化。仿真结果表明:所设计的控制器可以有效地控制扰流板翻转角度和角速度,满足实际工程需要。

针对放射源处置机器人工作环境的特殊需求及驱动电机功率限制,设计了一种相互独立的双通道电液比例阀控马达行走控制系统,建立了电液比例行走控制系统数学模型。为实现机器人行走控制系统快速、稳定、准确的速度控制,提出一种双通道模糊PID控制策略。对所设计的电液比例速度控制系统进行仿真与实验,结果表明电液控制系统及控制策略满足系统性能需求。

重载AGV在满载工况转向时,转向阻力明显增大,给转向控制系统敏捷、精确控制造成困难。为此,提出一种基于模糊PID的控制方法,以实时、动态的修正转向系统控制参数。根据AGV转向系统结构建立了控制模型,搭建了模糊PID控制器,制定了隶属度函数及模糊规则,并根据转角偏差及偏差变化率更新控制器的参数,使液压调整量根据需要进行动态修正,保证车轮在高转向阻力时快速、准确的偏转。仿真及试验结果表明,模糊自适应PID算法可有效降低系统超调量、振荡幅度,加快系统响应速度,提高了重载AGV液压转向系统的控制精度和反应速度。

为了提高先导式电液比例阀的位置控制性能,解决大批量先导式电液比例阀生产带来的不一致性问题,首先,建立了比例阀的非线性数学模型,针对比例阀死区不一致且难检测的问题,提出死区在线检测方法,采集主阀开始运动时的先导阀电磁铁电流值来表征死区大小,将当前死区值通过上位机在线读出并进行补偿;然后,针对普通PID固定增益带来的控制效率和精度低下的缺点,设计了基于死区在线检测的模糊PID自适应位置控制器,实时动态调整控制器各项参数;最后,基于MATLAB软件和先导式电液比例阀测试平台,验证所提出的控制方法的有效性。研究结果为先导式电液比例阀的批量化生产奠定了理论基础。

某车载设备系统平台一般采用开关式换向阀控制液压缸来实现调平，其输出参数的时变性以及外界干扰等非线性因素直接影响调平控制效果。阐述电液比例阀控液压缸的调平原理，采用模糊PID控制算法实现车载平台的动态调平，利用AMESim和MATLAB／Simulink软件对调平系统进行建模和联合仿真：结果表明：通过模糊控制器对PID参数进行在线自整定，能够提高调平系统的控制精度：缩短调平时间、增强系统鲁棒性。

在建立变柔性负载实验台变频式电液力控制系统的数学模型的基础上,利用AMESim和Simulink建立系统仿真模型,并进行基于PID控制和模糊自适应PID控制的联合仿真。仿真结果表明基于模糊自适应PID算法的变频式电液力控制系统改善了系统的响应,减小了超调量,可应用于工程实际。