液压重载机械臂动力学参数辨识及前馈控制
以全液压驱动的七自由度重载机械臂为研究对象,首先根据牛顿-欧拉迭代算法建立七自由度液压重载机械臂的动力学方程并线性化处理,得到由关节运动状态、关节力矩值和最小惯性参数集组成的线性表达式;然后将机械臂按照改进的有限项傅里叶级数激励的轨迹模型进行工作实验,把实验中采集到的运动数据带入线性化处理后的动力学方程中,通过最小二乘法完成待辨识参数的计算并进行验证;最后用辨识出的动力学参数构建更为准确的液压重载机械臂的动力学模型,并制定基于动力学模型的力矩前馈补偿控制策略,同时与传统三环比例积分微分(proportional-integral-derivative,PID)控制方法进行实验对比分析,验证说明基于动力学模型的前馈控制机制能有效提高液压重载机械臂的轨迹跟踪精度。
基于反馈-前馈控制的一次泵变流量系统设计
一次泵变流量系统是一种更先进、更节能的空调系统设计方案，介绍了一次泵变流量系统的工作原理，针对冷水机组蒸发器侧流量变化反应滞后的问题，提出了对冷水机组实施变流量，并设计了反馈一前馈控制器，提高了冷水机组每分钟允许的流量变化率，使得一次泵变流量系统更加完善。文中还简单介绍了一次泵变流量系统的节能原理一冷水泵变频及旁通阀控制。
基于动力学模型前馈的液压振动台控制
由于液压振动台通常存在较严重的非线性和外界干扰,传统三状态控制器设计需在跟踪精度和稳定性之间做出权衡,系统难以获得良好的控制性能。以8条液压缸驱动的冗余振动台为研究对象,建立系统运动学和动力学数学模型。利用动力学逆模型预测各伺服阀阀口开度并加以前馈,以补偿非线性因素影响,结合三状态反馈控制,实现对加速度信号跟踪。采用MATLAB/Simulink和ADAMS软件搭建控制系统模型,仿真表明,该方法可有效提高加速度波形复现精度,具有良好的控制性能。
基于动态分级系数的PID高压共轨柴油发动机轨压控制技术的研究
针对高压共轨柴油发动机在全工况范围轨压控制的动态响应和跟随性的需求,通过分析轨压工作原理,提出轨压系统控制策略,设计一种动态分级系数的PID轨压控制算法。该控制算法经过多项改进,包括轨压采集、前馈控制、PID控制和IMV阀驱动等。采用基于模型的设计方法,通过Simulink软件工具对轨压控制算法进行建模。利用代码自动生成技术,将生成的轨压控制算法代码集成到发动机控制器中,开展了发动机台架试验。试验结果表明:该轨压控制算法具有良好的跟随性和响应速度,且轨压控制较为平稳;在稳态工况下,命令轨压与反馈轨压差值在2.0 MPa以内;在动态工况下,命令轨压与反馈轨压差值在3.0 MPa以内。
采棉头液压系统负载前馈-反馈恒速控制
针对新型采棉机滚筒部分采棉头转速不稳定问题,以比例阀控马达恒速控制系统为研究对象,建立阀控马达系统的数学模型,根据此数学模型设计二阶自抗扰控制器,将扰动误差、系统未建模误差等记入系统总误差中,设计状态扩张观测器实时观测并通过非线性控制器直接补偿,然后再对负载干扰设计前馈控制器,补偿稳态误差。仿真结果表明:前馈+ADRC的复合控制效果更优,响应时间和超调量都有明显下降,具有很好的抗干扰能力和鲁棒性。
基于滚珠丝杠传动的机床进给系统建模与分析
为了研究机床进给系统的动态特性,提升摩擦力影响下的运动控制效果,建立机床进给系统动力学模型与机电耦合仿真模型。定义基于赫兹接触理论与吉村允效法的部件结合部刚度,通过控制变量法分析进给系统一阶固有频率的影响因素,利用有限元软件对动力学模型进行验证,解释误差出现的原因。并利用PID控制加前馈控制对比分析有无摩擦补偿下的运动控制效果。结果表明:工作台质量和位置以及丝杠螺母副刚度变化对进给系统一阶固有频率影响显著;加入
基于FCA-CMAC模糊神经网络的PID控制器设计与仿真
为解决常规PID控制器在伺服系统位置控制中存在的对模型精度要求高、抗干扰能力差等问题,提出一种基于信度分配的模糊小脑神经网络模型（FCA-CMAC）与常规PID相结合的新型智能控制算法。基于此算法设计出以FCA-CMAC为前馈环节的智能PID控制器,通过MATLAB仿真实验,验证了FCA-CMAC-PID控制器的可行性。实验结果表明,FCA-CMAC-PID控制器不仅具有传统PID控制器精度高、响应快的优点,还能克服其控制效果对参数设定高度依赖的不足,适用于在线控制。该控制器具有收敛速度快、鲁棒性好和抗干扰能力强等优点。
基于前馈补偿的电液伺服加载试验台复合控制
为验证和优化电液伺服系统设计过程搭建了负载可调的专用电液伺服加载试验台.在结构分析基础上建立了试验台位置闭环和力矩闭环的数学模型通过理论计算和模型简化设计了具有前馈与PID复合控制的控制器.经试验台力闭环和位置闭环试验验证了设计过程的正确性和可行性试验所获得的一些定性结论可为类似应用提供一定参考.
基于阀控非对称伺服缸的半主动升沉补偿研究
深海有缆水下机器人在恶劣海况下作业时，常配备相应的升沉补偿系统以提高水下机器人释放和回收作业的安全性。重点研究了基于阀控非对称伺服缸的半主动升沉补偿方式，介绍了与实际系统相似的半主动升沉补偿模型系统，并阐述了系统的功能组成和工作原理。考虑了弹性负载的影响，建立了由伺服放大器、阀控非对称缸和弹簧负载模型等构成的电液位置伺服系统的传递函数模型。在此基础上，根据阀控非对称缸的输入电压与活塞输出速度之间的非线性关系，设计了分段前馈控制器，以提高系统的动态响应性能。最后进行了半主动升沉补偿性能试验，结果证明了所研究的半主动升沉补偿方式的有效性。
混凝土泵车臂架系统故障诊断实例
作者 陈建华 雷强 《机床与液压》 北大核心 2016年第2期213-215,共3页
在混凝土泵车的施工过程中, 臂架系统会出现动作缓慢和臂架油缸掉臂等故障, 这些故障会影响工程的施工进度和施工安全.结合泵车臂架系统的结构特点, 从泵车的电气和液压系统进行分析, 诊断出故障产生的原因, 并提出了故障解决方法.熟悉泵车臂架系统的结构和工作原理有利于迅速排除臂架系统的相关故障.
关键词 混凝土泵车 臂架系统 故障诊断