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PID Controller Optimization by GA and Its Performances on the Electro-hydraulic Servo Control System 被引量:22
1
作者 Karam M. Elbayomy 《Chinese Journal of Aeronautics》 SCIE EI CAS CSCD 2008年第4期378-384,共7页
A proportional integral derivative (PID) controller is designed and attached to electro-hydraulic servo actuator system (EHSAS) to control the angular position of the rotary actuator which control the movable surf... A proportional integral derivative (PID) controller is designed and attached to electro-hydraulic servo actuator system (EHSAS) to control the angular position of the rotary actuator which control the movable surface of space vehicles. The PID gain parameters are optimized by the genetic algorithm (GA). The controller is verified on the new state-space model of servo-valves attached to the physical rotary actuator by SIMULINK program. The controller and the state-space model are verified experimentally. Simulation and experimental results verify the effectiveness of the PID controller adaptive by GA to control the angular position of the rotary actuator as compared with the classical PID controller and the compensator controller. 展开更多
关键词 PID controller electro-hydraulic servo control system genetic controller GA
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基于模糊DE算法的粉末液压机电液伺服系统PID参数优化研究 被引量:11
2
作者 戴本尧 《机电工程》 CAS 北大核心 2019年第4期391-396,共6页
针对粉末液压机电液伺服系统具有时变性、非线性、易受干扰的特性,采用常规PID控制难以收到理想效果的问题,在分析电液伺服系统的基础上,建立了系统数学模型,并利用差分进化算法,结合模糊推理技术,提出了一种基于模糊推理技术的差分进... 针对粉末液压机电液伺服系统具有时变性、非线性、易受干扰的特性,采用常规PID控制难以收到理想效果的问题,在分析电液伺服系统的基础上,建立了系统数学模型,并利用差分进化算法,结合模糊推理技术,提出了一种基于模糊推理技术的差分进化算法。将其用于电液伺服控制系统PID参数优化,提高了PID控制器对电液伺服系统的调节控制能力;在单位阶跃信号输入下,在Matlab中分别对CNC粉末液压机电液伺服系统的FDE-PID控制与常规PID、DE-PID控制效果进行了仿真分析。研究结果表明:相比于其他控制作用,FDE-PID控制器在控制精度、抗干扰能力以及鲁棒性方面均表现出了出色的控制性能。 展开更多
关键词 电液伺服控制系统 粉末冶金液压机 差分进化 模糊推理技术 PID控制
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带式输送机电液伺服张紧装置张紧力控制研究 被引量:11
3
作者 蔺素宏 安高成 +2 位作者 毋嘉豪 张东旭 吕学明 《煤炭技术》 CAS 2019年第5期144-147,共4页
针对带式输送机张紧装置电液力伺服系统的非线性、时变性,提出基于前馈控制和加速度反馈控制组成的FF-I-PDD^2闭环张紧力控制策略。利用MATLAB/SIMULINK软件进行仿真验证,并将控制方法应用在张紧装置伺服系统中进行试验,结果表明:伺服... 针对带式输送机张紧装置电液力伺服系统的非线性、时变性,提出基于前馈控制和加速度反馈控制组成的FF-I-PDD^2闭环张紧力控制策略。利用MATLAB/SIMULINK软件进行仿真验证,并将控制方法应用在张紧装置伺服系统中进行试验,结果表明:伺服系统获得较高的跟随精度和稳定性,证明了FF-I-PDD^2控制方法的有效性。 展开更多
关键词 电液力伺服控制系统 FF-I-PDD^2控制 带式输送机 张紧装置
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液压驱动Stewart平台非线性自适应控制器设计 被引量:8
4
作者 徐东光 董彦良 +2 位作者 吴盛林 吴博 赵克定 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期223-227,234,共6页
电液驱动Stewart平台具有高度非线性特性,且各个通道之间存在严重的负载交联耦合,影响了仿真模拟器运动的平滑性和逼真度。以往这种系统的控制器大都是以驱动分支作为被控对象进行设计的,忽略了各个通道之间负载交联耦合的影响,导致系... 电液驱动Stewart平台具有高度非线性特性,且各个通道之间存在严重的负载交联耦合,影响了仿真模拟器运动的平滑性和逼真度。以往这种系统的控制器大都是以驱动分支作为被控对象进行设计的,忽略了各个通道之间负载交联耦合的影响,导致系统控制精度的降低,严重时甚至可能造成系统的不稳定。针对上述问题,提出以动平台为被控对象,根据动平台动力学方程设计一种基于加速度鲁棒观测器的非线性自适应控制器的方法,通过Lyapunov方法证明该控制算法具有渐进稳定性。试验表明提出的控制算法在提高平台控制精度和抑制通道间负载交联耦合方面的效果较理想。 展开更多
关键词 非线性自适应控制 STEWART平台 滑模观测器 电液伺服控制系统
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径向锻造油压机电液伺服控制系统建模与仿真 被引量:10
5
作者 牛勇 权晓惠 张营杰 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期144-152,共9页
分析了径向锻造油压机主缸运动电液伺服控制原理;在建立电液伺服系统各元件、子系统数学模型的基础上,借助AMESim软件搭建了电液伺服系统的仿真模型;研究了反馈方式、回程压力、建压时间和加载频次对主缸运动精确性和快速性的影响。研... 分析了径向锻造油压机主缸运动电液伺服控制原理;在建立电液伺服系统各元件、子系统数学模型的基础上,借助AMESim软件搭建了电液伺服系统的仿真模型;研究了反馈方式、回程压力、建压时间和加载频次对主缸运动精确性和快速性的影响。研究结果表明:与主缸位置反馈相比,伺服缸位置反馈时系统运行更加平稳;为保证系统的响应速度和主缸对伺服缸的跟随性,合理的回程压力为3~12 MPa;为保证系统的快速性、精确性及系统的经济性,尽量减少建压时间;主缸供液高压油液体积50000 mL时,伺服缸时间滞后0. 03 s,主缸对伺服缸跟随滞后0. 01 s;系统流量确定时,锻造频次增加使得锻造行程减小,控制精度降低,系统响应滞后。 展开更多
关键词 径向锻造油压机 电液伺服控制系统 反馈方式 回程压力 AMESIM
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基于电液伺服技术的智能装车控制系统设计研究 被引量:10
6
作者 孙丁丁 《中国煤炭》 2019年第2期75-78,共4页
针对当前装车站存在配料闸门开度不连续可控、配煤精度不高、配煤参数需要人工调整等问题,设计了配料闸门设置伺服油缸及位置检测装置,给出了装车系统与车辆信息管理系统、运销系统实时数据交互的方案,阐述了智能装车控制系统的工作原理... 针对当前装车站存在配料闸门开度不连续可控、配煤精度不高、配煤参数需要人工调整等问题,设计了配料闸门设置伺服油缸及位置检测装置,给出了装车系统与车辆信息管理系统、运销系统实时数据交互的方案,阐述了智能装车控制系统的工作原理,重点研究了系统采用的关键技术,并对自动控制系统进行设计。实际应用表明,该系统自动化程度高,实用性强,提高了煤炭装车的效率,实现了智能化装车。 展开更多
关键词 电液伺服 智能装车 控制系统 车辆管理
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基于AMESim的阀控液压缸电液伺服系统仿真 被引量:7
7
作者 白鸽 《科技广场》 2011年第1期177-181,共5页
在电液伺服控制系统设计中,由于传统的数学建模方法比较复杂,使得液压伺服系统的设计周期增长。为了准确快速地完成设计任务,本文利用面向工程设计的高级建模软件AMESim对阀控液压缸电液伺服系统进行了建模和仿真计算,并在改变系统元件... 在电液伺服控制系统设计中,由于传统的数学建模方法比较复杂,使得液压伺服系统的设计周期增长。为了准确快速地完成设计任务,本文利用面向工程设计的高级建模软件AMESim对阀控液压缸电液伺服系统进行了建模和仿真计算,并在改变系统元件参数的情况下,对电液伺服系统的动态特性进行了分析。 展开更多
关键词 电液伺服控制系统 阀控液压缸 动态特性
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电液伺服泵控轮胎硫化机加压缸压力控制研究 被引量:8
8
作者 廖晓梅 申晟 余亿坤 《机床与液压》 北大核心 2021年第10期60-64,共5页
针对一款165.1 cm(65英寸)轮胎硫化机的工艺特点,采用电液伺服直驱泵控液压系统控制其合模加压和保压环节时的加压缸压力。建立交流伺服电机泵控缸压力控制数学模型,输入相应硫化机及其液压系统的参数,模拟得到压力控制的响应曲线。利... 针对一款165.1 cm(65英寸)轮胎硫化机的工艺特点,采用电液伺服直驱泵控液压系统控制其合模加压和保压环节时的加压缸压力。建立交流伺服电机泵控缸压力控制数学模型,输入相应硫化机及其液压系统的参数,模拟得到压力控制的响应曲线。利用该款硫化机的液压站加压缸进行压力控制实验,分析该系统的超调量、稳态误差和响应时间等相关参数。实验结果表明:加压缸压力控制系统具有良好的动态性能、准确性和稳定性,满足硫化机合模加压和保压的工艺需求。 展开更多
关键词 轮胎硫化机 电液伺服系统 加压缸 压力控制系统
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基于递推最小二乘法的阀控缸液压系统控制策略 被引量:5
9
作者 张海洋 梁全 +1 位作者 王志科 徐威 《机电工程》 CAS 北大核心 2023年第11期1743-1751,共9页
阀控缸液压系统存在建模不准确、动态控制精度较低和控制算法调试困难的问题,为此,提出了一种基于递推最小二乘法(RLS)的反步法动态面控制策略,并采用半实物仿真平台对其控制算法进行了调试验证。首先,建立了阀控缸液压系统非线性状态... 阀控缸液压系统存在建模不准确、动态控制精度较低和控制算法调试困难的问题,为此,提出了一种基于递推最小二乘法(RLS)的反步法动态面控制策略,并采用半实物仿真平台对其控制算法进行了调试验证。首先,建立了阀控缸液压系统非线性状态空间模型,推导了该系统的最小二乘矩阵形式和递推算法公式;然后,基于李雅普诺夫稳定性理论和动态面控制技术,建立了阀控非对称缸系统的控制模型,设计了一种基于RLS的反步法动态面控制器;最后,基于半实物仿真平台,对改造后的Linux操作系统进行了实时性验证,完成了阀控非对称缸系统参数辨识和基于RLS的反步法动态面控制试验任务。试验结果表明:RLS算法不仅能用于准确地估计系统模型参数,更能有效地适应系统模型参数的变化;相比于常规PID控制方法,基于RLS反步法动态面控制策略在阀控非对称缸系统稳定状态和换向的过程中,其动态控制精度分别提高了72.9%和20.3%,可为今后阀控缸液压系统建模及非线性控制策略研究提供较高的理论参考。 展开更多
关键词 电液伺服系统 非线性控制策略 反步法 递推最小二乘法 动态面控制 半实物仿真 阀控非对称缸系统
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电液系统中新型反步自适应控制器设计 被引量:6
10
作者 袁朝辉 袁鸣 《机电工程》 CAS 2013年第7期769-773,共5页
针对非匹配不确定非线性系统的控制问题,介绍了反步控制的基本设计原理,然后提出了一种自适应反步控制算法,该控制方法不需要掌握被控系统不确定因素函数及其导数的上界,基于Lyapunov函数,给出了自适应控制规律,以及CMAC权值调整信息。... 针对非匹配不确定非线性系统的控制问题,介绍了反步控制的基本设计原理,然后提出了一种自适应反步控制算法,该控制方法不需要掌握被控系统不确定因素函数及其导数的上界,基于Lyapunov函数,给出了自适应控制规律,以及CMAC权值调整信息。采用CMAC神经网络在线学习系统的不确定性以及各阶虚拟控制量的导数信息,避免了系统阶次较高时引起的计算膨胀问题;在递推设计的最后一步加入非连续性鲁棒控制作用,克服了CMAC神经网络在线学习系统不确定性带来的误差;另外,该控制算法在实际控制输入前加入了低通滤波器,避免了因输入不连续而可能导致的抖振问题;最后,将所提出的控制算法应用于电液力伺服系统。稳定性分析表明,该控制方法具有渐近稳定性;仿真研究结果表明,该控制算法在理论上是有效的,同时对未知干扰和系统不确定性具有鲁棒特性。 展开更多
关键词 电液力伺服系统 非线性系统 自适应反步控制 在线学习系统 低通滤波器
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冷轧带钢纠偏系统的种类与应用 被引量:6
11
作者 张贵春 张宁峰 《江西冶金》 2010年第6期42-46,共5页
介绍了带钢纠偏系统的组成、工作原理及纠偏机构的种类,同时对新钢冷轧连续退火机组的纠偏装置进行了详细介绍,对投产后的新钢冷轧带钢纠偏系统的使用和维护具有一定的指导作用。
关键词 连续退火机组 电液伺服控制 纠偏装置
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可控起动装置电液伺服系统控制策略研究 被引量:5
12
作者 刘伟 廉自生 +2 位作者 李志忠 李隆 崔红伟 《液压与气动》 北大核心 2016年第8期56-62,共7页
电液伺服系统直接影响重型刮板输送机可控起动装置(CST)软起动特性。为了提高CST软起动工作性能,采用模糊PID对控制器进行了设计。应用AMESim和MATLAB/Simulink建立了CST电液伺服控制系统联合仿真模型。仿真分析了软起动和负载突变两种... 电液伺服系统直接影响重型刮板输送机可控起动装置(CST)软起动特性。为了提高CST软起动工作性能,采用模糊PID对控制器进行了设计。应用AMESim和MATLAB/Simulink建立了CST电液伺服控制系统联合仿真模型。仿真分析了软起动和负载突变两种工况条件下的动态性能。结果表明,在相同的输入信号下,模糊PID控制相比于PID控制,正常软起动时响应时间缩短了0.4 s,负载突变时产生的波动峰值减少27.8%且重新恢复稳态的时间缩短了6 s。因此,采用模糊PID控制可以快速调节,具有较好的跟随性能和鲁棒性。 展开更多
关键词 流体传动与控制 电液伺服系统 模糊PID 可控起动装置
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电液伺服随机振动控制系统非线性建模与仿真 被引量:5
13
作者 付波 谢安桓 +1 位作者 赵春宇 周华 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期491-495,共5页
为准确再现5~500 Hz频宽范围参考加速度功率谱密度,针对电液伺服随机振动控制系统,建立了其非线性数学模型.考虑压力流量特性和伺服阀控制死区的影响,状态依赖Riccati方程技术被引入来获得系统变增益状态反馈,拓展了系统频宽;同时结合... 为准确再现5~500 Hz频宽范围参考加速度功率谱密度,针对电液伺服随机振动控制系统,建立了其非线性数学模型.考虑压力流量特性和伺服阀控制死区的影响,状态依赖Riccati方程技术被引入来获得系统变增益状态反馈,拓展了系统频宽;同时结合功率谱密度均衡方法,在频域上对输入信号进行了修正.通过Simulink仿真分析可知,功率谱密度稳定波动范围在±1 dB以内. 展开更多
关键词 电液伺服控制系统 随机振动 加速度 功率谱密度
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基于AMEsim与Matlab联合仿真的电液伺服控制系统研究 被引量:5
14
作者 郭凌龙 《科技情报开发与经济》 2011年第16期200-202,共3页
阀控缸电液位置伺服系统在电液伺服控制中占主导地位,但存在建模复杂的问题。应用液压仿真软件AMEsim建立其物理模型,在Simulink中建立了其PID控制模型,从而建立了一个较为精确的联合仿真模型。
关键词 电液位置伺服控制系统 联合仿真 AMESIM MATLAB SIMULINK
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大型构件压力试验机电液伺服力控制系统建模与仿真 被引量:3
15
作者 朱仁学 《液压气动与密封》 2008年第6期16-18,共3页
大型构件压力试验机是各种材料试验的常见设备,主要特征是实现超大力(压力)控制,该力控制系统采用了伺服比例阀进行伺服控制方案。文章对系统进行了设计与建模,并进行了Matlab仿真。
关键词 大型构件 电液伺服控制 力控制系统 仿真
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喷嘴挡板式电液伺服阀的应用及仿真 被引量:2
16
作者 谢朝夕 韩崇伟 +1 位作者 肖文伟 佟庆雨 《机床与液压》 北大核心 2007年第10期128-129,共2页
介绍了典型电液伺服阀的工作原理,基于HyPneu电液仿真软件对喷嘴挡板式电液伺服阀模型进行仿真,为工程应用喷嘴挡板式电液伺服阀提供了理论及仿真依据。
关键词 电液伺服阀 泵控系统 阀控系统 HyPneu电液仿真软件
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基于动态理论模型的电液伺服加载前馈补偿复合控制系统
17
作者 梅鲁海 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第7期1231-1239,共9页
针对一般电液伺服系统存在的非预期负载扰动和非线性干扰等问题,为了提高系统的自适应能力和动态响应的品质,减小系统跟踪和输出响应的误差,提出了一种基于动态理论模型的电液伺服加载前馈补偿复合控制方法。首先,阐释了电液伺服试验台... 针对一般电液伺服系统存在的非预期负载扰动和非线性干扰等问题,为了提高系统的自适应能力和动态响应的品质,减小系统跟踪和输出响应的误差,提出了一种基于动态理论模型的电液伺服加载前馈补偿复合控制方法。首先,阐释了电液伺服试验台的结构组成及其数学模型,分析了系统力矩控制和位置控制的结构关系;然后,论证了自适应前馈补偿复合控制的伺服原理,阐述了以调速理论模型和实际模型的误差函数作为调速依据的前馈补偿和复合控制的原理和方法;最后,进行了系统仿真,同时为了验证基于动态理论模型的自适应前馈补偿复合控制策略的合理性和有效性,对伺服系统进行了加载试验。研究结果表明:采用该复合控制策略可以精确算出对伺服马达进行转速补偿的基准值和调整参数,系统动态响应速度比采用传统闭环控制算法提高了8%以上;系统控制器自适应能力和抗扰动性能也明显优于采用传统PI闭环控制及模糊PI闭环控制算法的系统;通过对比分析0.2 Hz和0.5 Hz的正弦响应曲线可知,该系统的位置跟踪曲线性能最优,控制精度最高,实际输出值的误差也最小。 展开更多
关键词 动态理论模型 系统自适应能力 系统动态响应误差 电液伺服控制系统 力矩控制 位置控制 误差函数 伺服马达转速补偿
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阀控电液伺服压力脉冲实验自抗扰控制方法
18
作者 苏春波 汪成文 +3 位作者 苑永亮 赵二辉 权龙 成磊 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1927-1935,共9页
针对压力脉冲疲劳测试系统在测试过程中工件体积的不确定性以及脉冲疲劳测试系统的机械与液压双动态耦合问题,首先,提出通过奇异值摄动理论将压力脉冲疲劳测试系统的多动态耦合进行解耦降阶;然后,利用自抗扰控制算法实现对系统模型降阶... 针对压力脉冲疲劳测试系统在测试过程中工件体积的不确定性以及脉冲疲劳测试系统的机械与液压双动态耦合问题,首先,提出通过奇异值摄动理论将压力脉冲疲劳测试系统的多动态耦合进行解耦降阶;然后,利用自抗扰控制算法实现对系统模型降阶误差以及体积参数不确定性等干扰的补偿,保证测试系统输出的压力对指令信号的准确跟踪;最后,对基于降阶模型的自抗扰算法的稳定性和误差收敛性进行理论和定量分析,并对算法的可行性和有效性进行联合仿真和实验验证.研究结果表明,基于降阶模型的自抗扰控制算法对压力脉冲疲劳测试系统中工件体积参数的变化具有良好的鲁棒性且能够有效估计和补偿系统模型降阶误差等干扰,其跟踪性能相比于传统的PID控制器最大提升35.4%. 展开更多
关键词 电液伺服系统 自抗扰控制 体积不确定干扰 压力控制 奇异值摄动 系统解耦
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抽油机电液伺服加载系统控制策略研究 被引量:4
19
作者 时玄宇 刘东升 +1 位作者 陈国强 马德洲 《机械工程师》 2013年第12期167-168,共2页
文中设计一种模糊-PID切换控制系统来解决抽油机伺服加载系统悬点位置干扰下加载力精确模拟问题。在加载力输出偏差较大时,系统采用模糊控制,以快速抑制超调;在加载力输出偏差较小时,系统采用PID控制,以保证稳态输出。并采用模糊方式避... 文中设计一种模糊-PID切换控制系统来解决抽油机伺服加载系统悬点位置干扰下加载力精确模拟问题。在加载力输出偏差较大时,系统采用模糊控制,以快速抑制超调;在加载力输出偏差较小时,系统采用PID控制,以保证稳态输出。并采用模糊方式避免两种控制切换时的扰动。实验证明该控制系统提高了抽油机加载系统整体的控制精度。 展开更多
关键词 抽油机 电液伺服加载系统 模糊-PID切换控制系统 模糊切换
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机械变速压力机电液伺服自动控制系统设计 被引量:4
20
作者 潘冬 《计算机测量与控制》 2017年第10期73-76,80,共5页
针对当前机械变速压力机运行效率偏低、抗干扰能力较差等问题,提出一种基于TMS320LF2407A的机械变速压力机电液伺服自动控制系统设计方法;对于系统的硬件部分,PLC对压力信号进行采集,电源模块采用稳压器完成12~5V的DC/DC转化;利用晶振... 针对当前机械变速压力机运行效率偏低、抗干扰能力较差等问题,提出一种基于TMS320LF2407A的机械变速压力机电液伺服自动控制系统设计方法;对于系统的硬件部分,PLC对压力信号进行采集,电源模块采用稳压器完成12~5V的DC/DC转化;利用晶振当作振荡源与闭合回路结合完成时钟模块的设计;系统的软件部分根据位置式的PID控制算法对机械变速压力机执行元件进行控制,完成软件的设计;实验证明,所设计的控制系统稳定性好,具有很好的抗干扰能力。 展开更多
关键词 压力机 电液伺服 自动控制系统
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