设计了基于TMS320F2812DSP的无刷直流电机调速系统，阐述了该调速系统的硬件结构、软件流程，并通过粒子群优化的模糊PID算法控制电机速度。实验结果证明，以DSP为控制器并结合智能控制算法的调速系统响应快、超调小、稳定性强，具有较好的动、静态特性。

为提高张紧装置启动和停车阶段张紧力控制效果,分析了液压张紧装置的结构和启动、张力上升、张力保持、停机四个阶段的原理。在理想化假设前提下,建立了液压张紧装置的基础方程,将模糊控制和常规PID控制相结合,提高了带式输送机液压张紧装置的动态响应。

电液伺服系统是一个不确定的非线性复杂系统,传统PID控制往往难以取得理想的控制效果。为了提高煤矿机器人机械臂电液伺服系统的控制精度和稳定性,提出一种基于改进的粒子群算法优化液压伺服系统模糊PID控制器参数的方法,避免了模糊PID控制中参数选取的经验性及参数不变性等问题。应用改进的粒子群算法优化模糊PID控制器参数,可以增强控制器的自适应能力,提高其控制性能。仿真测试表明,改进的粒子群优化模糊PID控制系统的响应性能明显提高,超调量小,稳态性能好。

为了提高风力发电机机舱罩装配平台双液压缸同步控制系统的同步精度,分析了阀控缸位置控制的数学模型,并设计了一种基于模糊自适应PID的双液压缸位置同步控制系统。运用MATLAB仿真软件,将模糊自适应PID控制器应用于液压同步控制系统中。结果表明,使用模糊PID控制器的控制系统能够减小由外负载差异引起的液压缸位置同步误差,提高装配平台的运动精度。

为了提高智能湿喷机在复杂多变工况条件下的适应性,针对智能湿喷机机械臂各关节液压伺服系统时滞、变负载、不确定、非线性的特点,以大臂俯仰关节液压伺服控制系统为研究对象,采用数值分析和控制理论结合方法,对系统各环节进行了数学建模,并应用模糊集合理论,研究了PID参数自调整的模糊控制算法,结合专家整定经验,设计了一种基于模糊控制算法的控制器。基于Matlab/Simulink建立了大臂俯仰关节液压伺服系统仿真模型,对控制器性能进行了仿真研究。仿真结果表明,该控制器可通过在线检测系统误差和误差变化率,经模糊推理与决策,自动调整PID控制器参数。采用模糊控制算法可实现机械臂关节液压伺服系统的快速精确闭环控制,降低死区影响,减小臂架冲击,有利于提高智能湿喷机自动喷涂效果。

轮式牵引器驱动轮常被设计为近似齿轮的外形,但不合理的接触正压力加快驱动轮齿形压溃和磨损,降低驱动轮和套管的摩擦性能和越障能力,因此需要通过控制液压系统输出性能合理匹配驱动轮接触正压力。针对此问题建立了100~150 mm套管中液压缸活塞杆位置和驱动轮正压力之间的力学关系,利用AMEsim软件建立120 mm套管推靠机构的二维机械结构和液压系统仿真模型,联合Simulink建立液压缸输出位置的模糊PID控制,研究液压系统输出特性及驱动轮接触正压力和驱动臂、推靠臂的运动学性能。仿真结果表明:在120 mm套管中通过模糊PID控制的液压缸活塞杆输出位置,整个过程中液压缸活塞杆输出位置稳定时最大误差0.5 mm,接触正压力最大误差为5.24 N,驱动轮和套管壁接触稳定,推靠臂、驱动臂转速合理且不会产生过大冲击,验证了方法的可行性和可靠性,为后续轮式牵引器...

针对液压翻转闸门在使用时存在高度控制不精准、闸门之间相对位移较大的问题,设计了一种自适应模糊PID控制算法。通过MATLAB和AMESim联合仿真分析得出:模糊PID比传统PID调整时间更快、超调量更小;模糊PID控制的翻转闸门精确性高、同步性强,解决了液压翻转闸门在水位控制中存在的问题。

传统液压机并式同步控制需要更长时间才能达到稳态误差,不能实现液压机的高精度同步控制。为了提高液压机的工作效率,开发了一种液压机双缸同步控制液压系统,并给出活塞杆伸出和缩回两种状态下的控制方案。将同步误差补偿数据传输至液压缸2,使其更快地完成动态响应,从而显著减小液压缸2的位移差,实现同步控制精度的显著提升。通过误差反馈方式实现同步控制,从而达到对双液压缸同步运行过程的精确控制,通过遗传算法整定PID参数,显著提升了双缸液压系统的同步控制精度。误差反馈同步控制方式与并式控制方式相比,最大误差依低了68.71%;进入稳态误差所需的时间减少了18.52%,因此,可以通过同步控制结构来实现对液压机的精确同步控制。

多缸驱动液压机的纠偏性能直接决定锻件的加工质量,由于液压系统的时滞性、多缸间的耦合特性以及复杂偏心力矩等因素的影响,液压机的活动横梁极易出现偏转现象。针对这一难题,基于活动横梁的力平衡及力矩平衡,建立了多缸驱动液压机纠偏过程的数学模型,以液压缸伸出量为控制变量,以偏转角度为目标函数,建立了纠偏系统模糊控制规则表,形成了适应性较强的模糊PID控制方法。仿真结果表明:在模糊PID控制作用下,活动横梁在均变载荷下的稳态倾斜程度为0.2×10^(-3) rad,在脉动载荷下能在4.2 s内迅速恢复到平衡位置。该方法的响应速度快、稳态精度高,能实现高精度纠偏。

为了保证液压系统的正常工作,提高系统的可靠性,需要对系统油液温度进行控制。针对压铸机的液压系统,设计了一套温度自动控制系统,包括加热系统和冷却系统。采用单片机为控制核心,通过温度传感器实时检测油液温度,采用二维模糊PD控制与积分算法相结合的模糊PID控制技术实现油液温度的自动控制,并设置油液温度越线后的自动报警功能。利用MATLAB对传统PID控制、模糊控制及模糊PID控制进行了仿真对比。结果表明,模糊PID控制方法具有简单、系统无超调的特点,响应速度较传统PID控制提高了68%,其控制效果显著优于传统PID控制及模糊控制。