针对某大型液压系统的油温恒定需求,分析系统发热的数学模型和油液温度变化的滞后特性,提出一套运用比例水阀连续调节板式换热器冷却水量的大型液压系统油温控制方法.在Matlab/Simulink仿真环境中,比较分析使用常规PID和参数自整定模糊PID算法的油温控制特性.仿真结果表明,模糊PID控制器具有不依赖系统模型、响应快、控制精度高的优点,且易于PLC实现.将模糊PID控制方案应用于实际系统中,实验结果表明,参数自整定模糊PID控制器能够克服油温的大时滞、非线性变化,使得油液温度有效控制在45±1℃;参数自整定模糊PID控制器的响应速度、控制精度均优于常规PID,适合应用于大流量液压系统的油温控制.

剪叉式升降平台的工作平台起升阶段速度变化率大、缓冲时间长、运动不稳定,针对这些问题,对其工作平台的速度控制系统进行了研究。首先,用速度瞬心法建立了工作平台的起升速度函数,通过分析得到了工作平台运动不稳定的原因;然后,根据剪叉式升降平台的工作原理设计了一套液压控制系统,并建立了其相对应的速度控制系统的数学模型;最后,利用Simulink对工作平台的速度控制模型进行了仿真实验,并将其对传统PID控制和模糊PID控制下的系统性能分别进行了对比分析。研究结果表明:在系统性能方面,与传统PID控制相比,模糊PID控制对阶跃信号的调节时间明显缩短;且在0.5 s处工作平台的速度即达到稳定,无超调现象出现,同时也消除了系统起升阶段的振动,能够将工作平台速度快速稳定在期望的速度,具有比传统PID更好的控制性能和运动稳定性。

针对多液压缸位置同步控制系统存在的耦合作用及偏载问题,提出一种基于均值耦合的同步控制策略,其控制思想为:控制器不仅要考虑自身的跟随误差,还要考虑与其余n-1个液压缸的同步误差,然后将得到的耦合误差通过模糊PID控制算法对回路进行在线调整,实现4液压缸升降平台的同步控制。最后,通过AMESim/Simulink联合仿真验证了与相邻交叉耦合控制策略相比,均值耦合控制策略能更好的解决液压缸的耦合作用及偏载问题,而且同步误差小,调节速度快,系统稳定性高。

为实现对机械液压系统负载能力的精准控制,融合优化遗传算法与模糊PID技术,对机械液压系统的控制方法展开研究。利用隐含并行性原理,评价液压系统内个体元件的适应度能力,再通过定义遗传算子的方式,实现遗传算法在机械液压系统中的数学... 展开更多

针对车辆质心测量设备调平与升降的需求,研制了液压自动调平与升降系统。将一种模糊PID自动控制策略应用到此系统中并进行验证。试验结果表明,模糊PID控制相比传统PID控制在调平稳定性和响应速度等方面的性能均有明显提高。

管件的椭圆度对于焊接质量和效率有着巨大影响,并且影响管件的残余应力分布,进而影响使用寿命。因此,需要设计一种体积小巧、适用于一定尺寸范围的集成式管内校圆机构,故提出一种管内液压校圆机构。为了提高管内液压校圆系统的控制精度,采用遗传算法优化模糊PID的控制方法。由于在校圆过程中需要多缸同时运动,采用误差补偿多缸同步控制方法。仿真结果表明:优化后模糊PID控制器相比于传统PID及普通模糊PID控制方法响应速度更快,超调量更小,更加精准快速地控制滚轮的位置,误差控制在0.1%~0.2%。多缸同步控制响应速度快,控制精准,能够实现对管道的精准校圆。这种模糊PID液压校圆机构提高了校圆质量,为管内校圆机构设计提供新思路。

设计了一种以液压马达驱动的10 MN液压机,为了研究液压机工作时的动态特性,以其电液伺服比例阀控液压马达速度控制系统为研究对象,利用AMESim和Matlab/Simulink两个软件独特的功能优势,搭建电液伺服比例阀控马达系统的机械模型和控制模型,进行联合仿真。对液压马达的转速采用模糊PID控制算法,并与传统PID控制算法进行比较分析。仿真结果表明:模糊PID控制算法在电液伺服比例阀控马达转速控制上,响应时间明显比常规PID控制策略更短,具有更小的超调量和更好的追踪性能,控制效果明显优于常规的PID控制方法。

针对特种车辆在行驶过程中车身稳定性要求,设计了一种基于模糊PID的电液位置伺服控制系统作为车辆主动悬架的伺服作动器。根据电液位置伺服系统的物理结构和工作特点,推导出系统各个环节的传递函数。利用MATLAB/Simulink仿真分析系统的动态响应与信号跟踪能力,分析闭环系统负载变化时的单位阶跃响应曲线、不同频率下的正弦波输入输出曲线。结果表明,基于PID和模糊PID控制的电液位置系统的单位阶跃响应最大超调量分别为19.5%和0,调节时间分别为251 ms和117 ms。当负载质量变化时,基于PID控制的系统的单位阶跃响应存在明显波动,而模糊PID控制的系统的单位阶跃响应基本没有变化。当分别输入不同频率的正弦波信号时,模糊PID控制的系统的跟踪性能和稳态误差都明显优于PID的控制效果。因此,模糊PID控制下的电液位置伺服系统实现了不同负载质量下的位...

为了提升液压缸活塞杆速度控制的效率和响应灵敏度,保证掘进机运行的稳定性。通过分析液压缸的工作原理,运用CNN网络对活塞杆目标速度以及变化率进行调整,根据模糊PID控制理论建立了速度信号的模糊规则表,来实现掘进机液压缸速度自整定控制。并利用Simulink工具箱搭建了CNN-模糊PID模型来验证该方法的有效性。实验结果表明:CNN-模糊PID控制方法的速度追踪用时以及调整用时较短,响应灵敏度较高,满足液压部速度自整定控制要求;CNN-模糊PID控制方法随机速度追踪过程中,发生较大偏差的次数较少,最大偏差值为8.12%,满足实际控制要求。

针对可调节式的阀控式制退机,分析其结构及工作原理,建立模糊PID控制器,提出了基于粒子群算法对模糊PID控制器进行优化。分析阀控式制退机理论液压阻力曲线,基于此曲线对模糊PID控制器和粒子群算法优化的模糊PID控制器进行仿真,对比阶跃跟随曲线和ITAE性能指标。搭建模拟试验平台,使用粒子群算法优化的模糊PID控制器进行试验,分析液压阻力变化曲线。试验结果表明此次设计的控制器具有很好的控制精度和稳定性,能较好地提高系统的性能指标,研究结论可以为阀控式制退机在火炮上的使用提供参考。