船舶起重机半主动升沉补偿控制特性研究 被引量：11

1

作者 宋豫 胡中望 《液压与气动》 北大核心 2018年第2期33-39,共7页

针对大吨位波浪补偿系统响应滞后导致的位置补偿不足的问题,提出船舶起重机半主动升沉补偿系统补偿控制方法,即当系统工作于半主动升沉补偿工况时,采用多状态反馈的复合控制方法实现对负载升沉运动的高精度补偿,建立复合液压缸、活塞蓄... 针对大吨位波浪补偿系统响应滞后导致的位置补偿不足的问题,提出船舶起重机半主动升沉补偿系统补偿控制方法,即当系统工作于半主动升沉补偿工况时,采用多状态反馈的复合控制方法实现对负载升沉运动的高精度补偿,建立复合液压缸、活塞蓄能器、比例阀组成的补偿控制系统数学模型,并考虑速度、加速度反馈和船舶升沉速度前馈,进行仿真与实验分析,得到不同负载、运动幅值、运动周期条件下系统位置补偿控制的响应特性,验证了船舶起重机半主动升沉补偿控制方法的有效性。 展开更多

关键词 船舶起重机 升沉补偿 复合液压缸 半主动补偿控制 位置控制

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液压支架平衡缸的模糊自适应PID控制研究 被引量：10

2

作者 白淑江 袁红兵 +1 位作者 高飞 廉自生 《机电工程》 CAS 北大核心 2020年第12期1515-1519,共5页

针对液压支架平衡缸位置控制系统自适应性差、抗干扰能力弱等问题,对平衡缸的位置控制方法进行了研究。将具有较好鲁棒性的模糊控制方法与常规PID相结合,实现了对PID参数的自主调节,进一步提高了常规PID的自适应能力;在分析阀控非对称... 针对液压支架平衡缸位置控制系统自适应性差、抗干扰能力弱等问题,对平衡缸的位置控制方法进行了研究。将具有较好鲁棒性的模糊控制方法与常规PID相结合,实现了对PID参数的自主调节,进一步提高了常规PID的自适应能力;在分析阀控非对称缸结构原理的基础上,建立了平衡缸位置控制系统的数学模型,并利用AMESim-Simulink联合仿真模型进行了仿真实验,在有无冲击载荷的工况下,对常规PID与模糊PID两种算法的控制效果进行了分析比较。研究结果表明:与常规PID控制器相比,模糊PID控制器对阶跃信号的调节时间缩短了约2倍,超调量降低了12%;在施加冲击载荷情况下,模糊PID控制器的抗干扰能力和响应速度都明显优于常规PID,能够将平衡缸维持在目标位置,具有更好的控制效果和动态稳定性。 展开更多

关键词 液压支架 平衡缸位置控制 模糊自适应PID控制 AMESim-Simulink仿真

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基于蚁群算法的起重机变幅控制系统动态特性研究 被引量：9

3

作者 张锦 唐友亮 《机电工程》 CAS 北大核心 2020年第12期1485-1491,共7页

针对传统汽车起重机变幅液压缸位置控制性能不佳的问题,以某型汽车起重机为例,对其变幅液压缸位置控制系统进行了仿真分析和试验研究。将汽车起重机常用的电磁换向阀换成控制精度更高的比例换向阀,对变幅液压缸位置控制系统进行了改进;... 针对传统汽车起重机变幅液压缸位置控制性能不佳的问题,以某型汽车起重机为例,对其变幅液压缸位置控制系统进行了仿真分析和试验研究。将汽车起重机常用的电磁换向阀换成控制精度更高的比例换向阀,对变幅液压缸位置控制系统进行了改进;在建立系统数学模型基础上,分别采用Ziegler-Nichols算法、蚁群算法和果蝇算法对PID参数进行了优化,并对加入不同PID参数的系统控制性能进行了仿真分析;最后搭建了试验平台,对系统控制性能进行了测试,通过分析试验数据对仿真结果进行了验证。研究结果表明:加入蚁群算法优化的PID参数后,系统控制性能优于加入其他两种算法优化PID参数后的系统,其更能满足汽车起重机对于变幅液压缸控制性能的要求。 展开更多

关键词 汽车起重机 变幅液压缸 位置控制系统 蚁群算法 仿真分析

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基于AMESim的液压缸活塞位置超调量仿真分析 被引量：4

4

作者 赵叔吉 周杰 +2 位作者 张帅 黄彦德 侯伟 《液压与气动》 北大核心 2023年第1期138-145,共8页

液压缸停止时的活塞位置超调量会影响其位置控制精度。为减小液压缸位置控制误差,对超调量进行理论分析,发现载荷质量、初速度、黏性阻力和摩擦阻力均会对超调量产生影响。利用AMESim建立基于推移液压缸实验平台的液压系统仿真模型,结... 液压缸停止时的活塞位置超调量会影响其位置控制精度。为减小液压缸位置控制误差,对超调量进行理论分析,发现载荷质量、初速度、黏性阻力和摩擦阻力均会对超调量产生影响。利用AMESim建立基于推移液压缸实验平台的液压系统仿真模型,结果表明:系统各项参数主要是通过影响液压缸活塞运动过程中的速度、阻力和载荷惯性等来影响超调量,初速度越快,阻力越小,惯性越大,超调量也就越大。基于仿真结果,提出了一种提前关闭阀来修正活塞位置超调量的方法,将实验平台中液压缸的位置误差减小到原来的9.32%。研究从理论和仿真两方面阐明了液压系统中各变量对液压缸位移超调量的影响原理,为液压缸的精确位移控制提供了理论支撑。 展开更多

关键词 仿真分析 液压缸 超调量 位置控制

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基于活塞位置的过驱动液压缸控制研究 被引量：6

5

作者 祖锡华 陈振乾 《中国工程机械学报》 北大核心 2020年第6期536-541,共6页

为了提高差动液压缸泵控的位置精度和压力精度,对差动缸的过驱动模型进行了研究,并对控制方法进行仿真验证。创建了差动液压缸驱动控制模型简图,推导出活塞运动控制和腔室压力控制的输入-输出变换方程式。在对驱动器进行建模的基础上,... 为了提高差动液压缸泵控的位置精度和压力精度,对差动缸的过驱动模型进行了研究,并对控制方法进行仿真验证。创建了差动液压缸驱动控制模型简图,推导出活塞运动控制和腔室压力控制的输入-输出变换方程式。在对驱动器进行建模的基础上,基于相对增益阵列给出了系统的耦合分析。建立了辅助虚拟压力状态的输出变换,并合成了线性参数化控制方法。采用Matlab对该驱动控制方法进行仿真验证,并且与非过驱动方法进行比较和分析。结果表明:采用过驱动液压缸控制方法,液压缸活塞运动位置与理论值偏差较小,腔室压力与理论值偏差较小;而采用非过驱动液压缸控制方法,液压缸活塞运动位置与理论值偏差较大,腔室压力与理论值偏差较大。采用过驱动液压缸控制方法,控制系统相对稳定,能较好保证液压缸活塞运动位置精度和腔室压力精度。 展开更多

关键词 过驱动液压缸 输入-输出变换 泵控系统 位置控制 压力控制

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建筑起重机变幅液压缸位置ACO优化PID控制优化

6

作者 徐畅 李明 +1 位作者 张春丽 贺提胜 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第2期179-182,188,共5页

为了提高建筑起重机变幅液压缸位置控制精度,引入蚁群算法(Ant Clony Optimization,ACO)对PID控制进行优化,给出了位置控制系统控制器。并针对阶跃响应和正弦响应,开展仿真分析。得到如下结论:处于干扰力阶跃响应下,蚁群算法相对Ziegler... 为了提高建筑起重机变幅液压缸位置控制精度,引入蚁群算法(Ant Clony Optimization,ACO)对PID控制进行优化,给出了位置控制系统控制器。并针对阶跃响应和正弦响应,开展仿真分析。得到如下结论:处于干扰力阶跃响应下,蚁群算法相对Ziegler-Nichols与果蝇算法(Fruit Flies Optimization,FFO)优化PID控制系统响应曲线分别减小了32.1%与12.3%的超调量,调整时间缩短34.3%与26.54%,稳态误差减小54.18%与33.21%。利用ACO优化PID系统表现出了更优的阶跃响应性能。处于干扰力正弦响应下,以ACO优化PID系统相对其它两种算法获得了更低的最大跟踪误差,时平均跟踪误差也明显减小。经综合分析可知,采用ACO优化PID系统获得了最优的抗干扰性能。该研究对提高起重机变幅液压缸位置控制精度具有很好的实际指导意义。 展开更多

关键词 起重机 变幅液压缸 位置控制 蚁群算法 仿真分析

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基于电磁换向阀的液压缸位置控制系统研究 被引量：5

7

作者 杨韩峰 郭彦青 +3 位作者 张宏 王晓强 林炳乾 党盈伟 《机械设计与制造工程》 2020年第2期101-104,共4页

针对液压缸位置控制系统低成本要求,设计了基于电磁换向阀的液压缸位置控制系统,对其液压系统和控制系统进行了设计,针对控制系统的非线性特性,提出了Bang-Bang控制和PFM控制相结合的控制算法,并运用AMESim和Simulink联合仿真验证了算... 针对液压缸位置控制系统低成本要求,设计了基于电磁换向阀的液压缸位置控制系统,对其液压系统和控制系统进行了设计,针对控制系统的非线性特性,提出了Bang-Bang控制和PFM控制相结合的控制算法,并运用AMESim和Simulink联合仿真验证了算法的有效性,最后通过实验验证了系统的稳定性。实际运行结果表明,基于电磁换向阀的液压缸位置控制系统性能稳定,液压缸位置误差小于1 mm。 展开更多

关键词 电磁换向阀 液压缸位置控制 BANG-BANG控制 AMESim/Simulink联合仿真

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液压同步控制在连续热压机预压机上的应用 被引量：4

8

作者 郭颖 辛杨桂 +1 位作者 谭利华 陈艺 《机床与液压》 北大核心 2013年第4期89-91,共3页

针对某连续热压机生产线预压机上的六缸液压同步控制系统,采用闭环控制方法,实现了死区补偿、精确定位等控制要求。

关键词 液压同步控制 多缸位置控制 多缸速度同步控制

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基于AMESim的液压缸位置控制系统的建模与仿真 被引量：4

9

作者 徐保强 吴勇 +1 位作者 王颖 战立鹏 《煤矿机械》 2015年第12期113-115,共3页

在分析液压缸位置控制的工作原理基础上,计算出液压缸位置控制系统各个环节的传递函数,得出影响系统响应的2个重要的参数:伺服阀的阻尼比和反馈回路的增益。利用AMESim仿真软件搭建了液压缸位控系统的仿真模型。通过分析伺服阀不同的阻... 在分析液压缸位置控制的工作原理基础上,计算出液压缸位置控制系统各个环节的传递函数,得出影响系统响应的2个重要的参数:伺服阀的阻尼比和反馈回路的增益。利用AMESim仿真软件搭建了液压缸位控系统的仿真模型。通过分析伺服阀不同的阻尼比,不同的反馈回路增益,不同的入口容积大小等参数的变化对系统动态性能的影响,从而得出液压缸位置控制系统关键参数的最优值,为系统的的结构优化和改进提供了参考依据。 展开更多

关键词 液压缸位置控制 AMESIM 建模仿真

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热带轧机精轧压下液压缸位置控制 被引量：3

10

作者 刘安平 《武钢技术》 CAS 2005年第5期38-42,共5页

结合武钢热轧厂精轧压下系统,阐明了高压、大流量、双伺服阀液压缸自动位置控制(HAPC)的基本特点,描述了各模块功能分配和信号流程,介绍了相关C语言块实现的功能,具有普遍的指导意义。

关键词 热轧带钢 液压缸 位置控制 HAPC

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二氧化铀粉末成型系统电液位置-压力复合控制仿真 被引量：3

11

作者 邓佳 曹树平 +2 位作者 罗小辉 彭畅 李兵华 《机械制造与自动化》 2013年第6期84-89,共6页

建立了以二氧化铀粉末作为负载时二氧化铀粉末成型系统的数学模型,根据实际工作参数,仿真了在电液位置和压力伺服控制分别独立工作时该系统中非对称液压缸的位置和压力的阶跃响应,整定了PID控制器参数值,并提出并联压力位置复合控制策... 建立了以二氧化铀粉末作为负载时二氧化铀粉末成型系统的数学模型,根据实际工作参数,仿真了在电液位置和压力伺服控制分别独立工作时该系统中非对称液压缸的位置和压力的阶跃响应,整定了PID控制器参数值,并提出并联压力位置复合控制策略。仿真结果表明该控制策略使得转换过程迅速而且超调量小。 展开更多

关键词 二氧化铀成型 电液伺服 阀控非对称缸 位置控制 压力控制 复合控制

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巷道支护支架液压缸位置闭环控制系统设计 被引量：3

12

作者 王帆 赵继云 《工矿自动化》 北大核心 2017年第10期74-77,共4页

针对煤矿巷道支护支架液压缸位置高精度控制和节能的需求,基于负载敏感原理设计了一种巷道支护支架液压缸位置闭环控制系统。分析了系统工作原理,建立了系统数学模型,利用AMESim软件搭建了系统仿真模型。仿真结果表明:负载敏感变量泵输... 针对煤矿巷道支护支架液压缸位置高精度控制和节能的需求,基于负载敏感原理设计了一种巷道支护支架液压缸位置闭环控制系统。分析了系统工作原理,建立了系统数学模型,利用AMESim软件搭建了系统仿真模型。仿真结果表明:负载敏感变量泵输出压力能稳定自适应最高负载压力变化,从而达到节能的目的;液压缸实际位移能快速、平稳地跟踪给定位移,液压缸位置控制精度在0.6mm以内,满足煤矿巷道支护支架液压缸位置高精度控制需要。 展开更多

关键词 煤矿巷道 支护支架 液压缸位置 闭环控制 负载敏感

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新型液压马达-机械直线执行器的运行特性

13

作者 倪豪 葛磊 +1 位作者 赵斌 权龙 《机床与液压》 北大核心 2022年第16期7-12,共6页

单出杆液压缸作为工程机械中最常见的液压执行器,由于其两腔面积的不对称性,造成了流量不匹配等问题;电动缸通过伺服电机驱动滚珠丝杠,解决了单出杆液压缸面积不对称的缺点,但受电机功率密度低的影响,难以满足重载工况下输出低速大扭矩... 单出杆液压缸作为工程机械中最常见的液压执行器,由于其两腔面积的不对称性,造成了流量不匹配等问题;电动缸通过伺服电机驱动滚珠丝杠,解决了单出杆液压缸面积不对称的缺点,但受电机功率密度低的影响,难以满足重载工况下输出低速大扭矩的要求。针对上述问题,提出采用液压马达代替电动机驱动滚珠丝杠的方案,并通过开式泵阀分段控制方式对新系统进行闭环控制。结果表明:新系统可以实现快速、准确的位置控制;推杆在进给和回程阶段,压力、流量、速度完全相同,系统无溢流损失;当输入正弦信号的幅值为50 mm时,系统的带宽为0.8 Hz;系统具备良好的抗负载干扰能力。 展开更多

关键词 电动缸 液压马达 单出杆液压缸 滚珠丝杠 位置控制

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二次定义负载压力和负载流量的电液比例位置控制系统的建模与仿真 被引量：1

14

作者 祝新军 何少佳 纪效礼 《计算机测量与控制》 2017年第6期82-85,共4页

采用对称比例阀控制非对称液压缸存在控制死区的问题,导致液压缸在跟踪连续动态信号时,存在较大的位置跟踪误差;在二次定义负载压力与负载流量的基础上,建立对称比例阀控非对称液压缸位置控制系统的数学模型,通过对电液伺服系统的分析,... 采用对称比例阀控制非对称液压缸存在控制死区的问题,导致液压缸在跟踪连续动态信号时,存在较大的位置跟踪误差;在二次定义负载压力与负载流量的基础上,建立对称比例阀控非对称液压缸位置控制系统的数学模型,通过对电液伺服系统的分析,提出了适合解决死区问题的控制方法;该方法可有效修正跟踪正弦连续信号时位置误差较大的问题,并借助AMESim对模型进行验证,仿真表明在低频段的动态响应比较理想;同时分析了影响液压缸动态特性的主要参数。 展开更多

关键词 非对称液压缸 位置控制 比例换向阀 AMESIM

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一种活塞杆伸出量可控的液压缸 被引量：1

15

作者 唐雯 吴榕 +3 位作者 林文祥 梁峰 林军 王晓林 《液压气动与密封》 2012年第4期21-23,共3页

该文介绍了一种活塞杆伸出量可测并可控的液压缸。该缸利用滚珠丝杆将活塞杆的直线位移转化为丝杆角位移的方法进行位置测量,其结果由光栅编码器输出并传送到控制中心,由控制中心控制伺服阀的阀口方向和开口大小,从而对液压缸活塞杆产... 该文介绍了一种活塞杆伸出量可测并可控的液压缸。该缸利用滚珠丝杆将活塞杆的直线位移转化为丝杆角位移的方法进行位置测量,其结果由光栅编码器输出并传送到控制中心,由控制中心控制伺服阀的阀口方向和开口大小,从而对液压缸活塞杆产生控制作用。本文对其原理进行了阐述,并对可能存在的测量误差进行了分析。 展开更多

关键词 液压缸 位置可控 滚珠丝杆副 误差分析

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不同喷气形式对船舶微气泡减阻效果的数值模拟研究（英文） 被引量：1

16

作者 贾郑铭 葛冀欢 曹宣伟 《机床与液压》 北大核心 2016年第24期75-80,100,共7页

由于不同喷气形式下微气泡减阻的机理不甚清楚,应用流体计算软件Fluent对简化船体模型进行了数值模拟。采用k-ε湍流模型,对两种来流速度、两种喷气流量和六种喷气形式下减阻率的变化进行了计算,并与水池试验进行对比分析,从微气泡体积... 由于不同喷气形式下微气泡减阻的机理不甚清楚,应用流体计算软件Fluent对简化船体模型进行了数值模拟。采用k-ε湍流模型,对两种来流速度、两种喷气流量和六种喷气形式下减阻率的变化进行了计算,并与水池试验进行对比分析,从微气泡体积分数和两相流速度的分布进行研究,总结出一些理论成果,并且进一步考虑对螺旋桨效率的影响。计算结果表明:首中部同时喷气的减阻效果更好。成果可为微气泡减阻技术的实际应用提供理论指导。 展开更多

关键词 微气泡减阻 数值模拟 喷气形式 减阻率

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高速开关阀用于位置控制系统的可行性

17

作者 姚建斌 《山东冶金》 CAS 2015年第6期60-62,共3页

介绍高速开关阀控制液压缸的工作原理,建立其数学模型,分析高速开关阀用于位置控制系统的可行性。通过Simulink仿真软件建立阀控缸系统的仿真模型,分析阀控缸系统的流量响应曲线、压力响应曲线,结果表明:基于高速开关阀控制的位置控制... 介绍高速开关阀控制液压缸的工作原理,建立其数学模型,分析高速开关阀用于位置控制系统的可行性。通过Simulink仿真软件建立阀控缸系统的仿真模型,分析阀控缸系统的流量响应曲线、压力响应曲线,结果表明:基于高速开关阀控制的位置控制系统具有良好的响应特性,高速开关阀能够满足其对流量、压力的需求,从而代替伺服阀实现位置精确控制。 展开更多

关键词 液压缸 位置控制 高速开关阀 SIMULINK PWM

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伸出量可控液压缸中滚珠丝杆的力学分析与仿真

18

作者 陈燕君 吴榕 侯恩光 《液压气动与密封》 2013年第2期77-78,82,共3页

该文介绍了一种活塞杆伸出量可控的液压缸,该缸利用滚珠丝杆副将活塞杆的直线位移转化为丝杆的角位移,再由旋转编码器对该角位移进行测量,经过反推计算可得到活塞杆伸出量的大小,为保证测量的准确性和控制的精确性,需要对测量的误差进... 该文介绍了一种活塞杆伸出量可控的液压缸,该缸利用滚珠丝杆副将活塞杆的直线位移转化为丝杆的角位移,再由旋转编码器对该角位移进行测量,经过反推计算可得到活塞杆伸出量的大小,为保证测量的准确性和控制的精确性,需要对测量的误差进行补偿。该文在Pro/E中建立了丝杆的实体模型,并导入到ANSYS中,通过热-结构耦合分析得到某一温度下丝杆的伸长量,再经过对数据的分析以及线性化,可作为控制程序中误差补偿的参考数据来应用。 展开更多

关键词 液压缸 位置可控 滚珠丝杆副 ANSYS耦合仿真

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泵控非对称液压缸系统高精度位置控制方法 被引量：10

19

作者 王玄 陶建峰 +2 位作者 张峰榕 吴亚瑾 刘成良 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期597-602,共6页

针对已开发的单向比例泵控非对称液压缸系统实验平台,为了实现该类系统的无超调位置控制,通过分析系统的工作原理及特性,基于系统的流量连续性方程和力平衡方程,提出采用带约束的三阶状态空间模型来描述单向比例泵控非对称液压缸系统的... 针对已开发的单向比例泵控非对称液压缸系统实验平台,为了实现该类系统的无超调位置控制,通过分析系统的工作原理及特性,基于系统的流量连续性方程和力平衡方程,提出采用带约束的三阶状态空间模型来描述单向比例泵控非对称液压缸系统的方法.基于模型预测控制理论和QPhild二次优化算法,设计适用于该模型的模型预测控制器来保证系统的无超调位置输出.实验结果表明,运用模型预测方法能够避免换向阀切换引入的系统非线性,有效地解决泵控非对称液压缸系统的超调问题,实现多约束条件下的高精度位置控制. 展开更多

关键词 泵控非对称液压缸 无超调 模型预测控制 位置精度控制 多约束

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基于状态反馈线性化的阀控非对称缸系统模型预测控制 被引量：5

20

作者 戴博见 陶建峰 +1 位作者 孙浩 刘成良 《液压与气动》 北大核心 2023年第1期70-76,共7页

针对使用PID方法对阀控非对称液压缸位置控制中出现的超调问题,以及传统非线性模型预测控制优化求解计算时间较长的问题,提出了一种基于状态反馈线性化的阀控非对称缸模型预测控制方案。首先建立了阀控系统状态空间模型,运用微分几何理... 针对使用PID方法对阀控非对称液压缸位置控制中出现的超调问题,以及传统非线性模型预测控制优化求解计算时间较长的问题,提出了一种基于状态反馈线性化的阀控非对称缸模型预测控制方案。首先建立了阀控系统状态空间模型,运用微分几何理论讨论系统可反馈线性化的充要条件,并将非线性系统映射为新坐标空间内的线性系统模型;设计了反馈线性化模型预测控制器(Feedback Linearization Model Predictive Controller,FLMPC),讨论了线性系统下的约束问题,其中由于系统仿真预测时域远小于系统响应时间,对模型预测控制的损失函数加以修正。结果证明,在相同输入情况下,反馈线性化系统与原系统的位置误差满足控制需要,且在保证被控对象快速稳定控制的条件下,对比该算法与非线性模型预测控制的单步计算时间,证明该算法能够缩短计算时间。 展开更多

关键词 非对称阀控液压缸 位置控制 反馈线性化 模型预测控制

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