液压装置以其体积小、重量轻、结构紧凑等优点在大功率重载机器人领域得到广泛应用。目前,大部分的液压伺服系统都是基于 PID的,虽然 PID控制器结构简单,稳定性好,可靠性高,但是当系统的速度、压力等因素发生变化时,系统的状态也会发生变化,常规 PID控制器在系统中的作用也会受到很大影响。控制精度低,设备稳定性差。基于此,结合笔者多年的工作经验的基础上,本文提出了分段式增量PID控制方法,并在液压伺服系统中的应用进行了分析和探讨,最后对其有效性进行了验证。

为了提高系统的传动能力,开发了一种柔顺阀控伺服系统,可以实现泄漏流量调节的功能。高压腔与阀控泄漏油道形成连通状态,利用比例流量阀调节泄漏流量,由此达到调控系统刚度的效果。针对系统结构建立了动力仿真模型,研究了不同泄漏流量下的系统动态与刚度特性。研究结果表明逐渐提高系统泄漏流量后,阀体输出转速发生了持续减小,并且需经过更长时间才能达到最高转速。控制系统供油压力10MPa,不管如何调整泄漏流量,系统响应速度达到2转/s,能够变刚度控制需求。该研究易于推广,对机床设计及其工作效率的提高具有很好的实际指导价值。

环保两栖多用途双足机器人的设计研究,可解决海带人工养殖对海滨环境造成的污染问题。本文通过对液压双足机器人系统设计,进行新产品环境适应性分析及初始设计参数确定,其机械结构设计参考人在游泳运动时的形态及模型分析,对机器人下肢自由度以及尺寸进行确定,优化和改进双腿结构的迭代,对改进效果进行评估。

某钢厂六机六流小方坯(150 mm×150 mm)连铸机进行提拉速改造,由原来的2.8 m/min提升至4.3 m/min,原有结晶器振动系统无法满足要求,改为液压伺服装置振动,实现数控在线动态调整振频和振幅,满足拉速和振动自动连锁功能。

针对阀控液压马达系统受非线性复杂扰动导致流量输出不稳定的问题,提出一种基于三阶线性自抗扰控制器(LADRC)的液压伺服流量控制方法。基于高阶LADRC理论,提出将ADRC应用于非线性的液压伺服系统控制,分析并验证了跟踪微分器的跟踪误差前馈增益具有抑制系统超调的作用。采用跟踪误差前馈与扩张状态观测器扰动反馈相分离的办法,提出一种针对复杂非线性三阶被控系统的改进的三阶LADRC算法。最后验证了该算法对一类大范围复杂不确定性液压伺服系统具有较PID更强的扰动抑制能力。

针对液压伺服比例控制系统在电磁换向阀固有频率较高时,难以控制系统进出口流速而影响系统运行稳定性的问题,设计了基于模糊PID的液压伺服比例控制系统.首先设计系统硬件框架并确定系统主要元件运行参数,然后利用模糊PID良好的鲁棒性和简便的运算性,确定比例放大系数、积分时间常数和微分时间常数的最优值,再制定模糊PID控制规则以控制液压伺服比例.结果表明:该系统对进出口流速波动的控制性能较好,在不采用其他控制手段下,可以承受200 Hz的电磁换向阀固有频率,且此时的系统进出口流速变化依然稳定.

为了提高输出力矩较大的液压机械臂类机器人的人机物理接触安全性,本文设计了一种液压伺服被动柔顺关节,首先介绍了该关节的结构、基本工作原理及液压控制系统动力学模型,然后借助MATLAB/Simulink工具箱建立关节系统模型并进行碰撞仿真实验,还通过模拟实验优化了相关参数。模拟结果表明,液压伺服被动柔顺关节具有良好的柔顺性,能够迅速对意外碰撞进行位置反馈调节。

随着国内汽车行业对汽车整车可靠性和耐久性的重视的提高,整车及系统零部件结构疲劳耐久试验在整车可靠性开发中的作用也越发凸显。结合液压伺服试验设备建设实践,阐述了常用的液压伺服试验设备类别、设备主要技术指标、试验设备种类选择及流量计算分析方法,并对液压伺服试验设备整体建设提出了一些原则和方法。

为实现模切机轧切橡胶组件过程自动化,减小人工控制误差,设计了基于PLC控制、液压伺服、人机交互界面的自动化模切机设备。以三菱FX3U的PLC为控制核心,人机界面作为信息交互界面,液压伺服传动作为动力,完成了电液控制系统的硬件选型和软件编程设计。实际运行中,设备运行安全可靠,控制操作方便,效率高。

针对轴流鼓风机防喘调节的特殊要求,研究设计了两套数字式液压伺服控制系统,经在首钢实际运行表明,其结构简单、性能可靠,具有一定的推广价值.