铁钻工在运行过程中存在较大的负载扰动,且特定工况下需要实现力控制,控制精度达不到期望要求,容易造成管道损坏。对此,采用阻抗控制方法控制铁钻工的运动,研究液压缸的位移与力跟踪性能。通过建立铁钻工机构运动简图,并利用解析法求得正逆运动学方程。为了提高运动轨迹柔顺性,采用五次多项式插值方法对铁钻工进行运动轨迹规划。设计阻抗控制方法,内环通过PID控制器进行位置控制,外环控制力。通过AMESim和Simulink分别建立铁钻工动力学模型、液压系统模型及阻抗控制模型,通过联合仿真模拟铁钻工运行过程。结果表明铁钻工在未与环境接触工况下及环境接触工况下均具有良好的位置控制精度,与不采用阻抗控制器相比力跟踪精度提高了42.4%。

针对电液位置伺服系统存在的参数不确定性的特性,提出了一种利用灵敏度函数来确定鲁棒PID控制器参数的整定方法。这种方法通过对系统开环传递函数奈奎斯特曲线与临界稳定点(-1,j0)点之间距离最大化,来确定各个PID参数。与基于幅值与相角裕度确定的PID控制器进行比较,仿真结果显示,使用灵敏度函数整定出的鲁棒PID控制器,在输入阶跃响应时,控制系统有良好的动态响应性能和鲁棒稳定性能。

电动汽车的电液复合制动系统包括电机制动和液压制动。电机制动的执行机构为驱动电机,技术较完备;传统液压制动系统无法实现实时可调,故需要开发电子液压制动系统。因此,文章基于实验室电机台架的参数,搭建了液压制动子系统的AMESim仿真模型;且设计了PID控制器。仿真结果表明,所搭建的液压制动子系统AMESim仿真模型对期望压力的跟随性较好,所设计的PID控制器能有效地改善液压压力的控制过程。整个模型具有较好的控制效果,为电液复合制动系统的研究提供了参考。

船用控制手柄是一种用于远程操纵的控制设备,是船舶信息化中重要的一环,广泛应用于船舶推进系统、港口机械、液压控制等领域。船用控制手柄根据结构及其功能不同,可分为普通型控制手柄、船用随动型控制手柄(包括驾驶室控制手柄和机舱接受指示手柄)、船用全回转控制手柄。电机伺服控制技术是船用控制手柄的关键技术之一。由于空心杯电机电枢无铁心的特殊结构,使其具有节能及铁心电机无法达到的控制和拖动特性。在船用手柄开发中,主要使用的是空心杯永磁同步电机,永磁同步电机,如何实现永磁同步电机控制最优,过渡过程时间短,且无静差,控制优化是关键。本文基于PID控制器介绍永磁同步电机伺服控制系统的控制技术。

本文主要阐述液压提升设备比例系统同步控制提升方式对设备的油温影响以及如何延长油温上升时间的方法。

针对气动机械手动态特性强、特征状态难捕捉,导致稳定性控制误差较大的问题,提出一种基于仿生群智能优化径向基函数(Radial Basis Function Network,RBF)神经网络的气动机械手稳定运动控制方法。建立线性传递函数,计算气动回路中液压元件、气源装置、气压过滤装置、过滤器、调压阀以及压力计算器等元件间气动稳定关系,获取气动机械手回路状态。通过仿生群混合蛙跳算法智能优化RBF神经网络,根据机械手自由臂模型,建立坐标轴,计算机械臂各个关节角的自由度参数,根据机械手速度自由度、位移以及角度关系自由度设置比例-积分-微分(Proportion Integration Differentiation,PID)控制器,完成气动机械手稳定性控制输出。实验结果表明;该方法控制精准度高,在X轴、Y轴和Z轴方向上加速度曲线的波动性最小,具有良好的控制性能。

为改善升降液压缸系统性能,对萤火虫算法进行改进,并采用改进的萤火虫算法对液压缸系统中的PID参数进行优化。基于Simulink搭建了升降液压缸系统仿真模型,对比研究了改进的萤火虫算法和基本的萤火虫算法的控制情况。为了进一步验证改进的萤火虫算法优化的PID参数对液压缸位置的控制效果,搭建了液压支架试验台装置,试验结果表明:运用改进的萤火虫算法优化的PID参数的液压缸系统对液压缸位置的控制效果更好,为实现升降液压缸精确调节提供了新思路。

研究了液压系统的油温控制。考虑到液压系统油温具有大滞后、非线性、时变性特点，传统的PID控制难以取得满意的控制效果，提出了一种基于模糊策略的自适应PID控制方法。该方法采用模糊推理实现PID控制器参数的在线自寻优，根据PID参数对输出响应的影响实现不同工况下PID参数的最佳匹配。通过Matlab／Simulink软件进行了传统PID控制和基于模糊策略的PID控制的仿真比较，结果表明，基于模糊策略的PID控制方法在调节速度、超调量及稳定性方面均有良好的表现。将该方法用于JM128MK型注塑机液压系统的实验，已验证了该方法的有效性和合理性。

将粒子群算法与传统的PID控制器相结合,并采用平方误差矩积分函数作为适应度判据,构成了PSO-PID控制器。以电液数字伺服双缸系统的PID参数优化为例,使用粒子群优化算法对PID参数进行优化。仿真结果显示：PSO算法使得PID控制参数调整速度较传统方法快,产生超调量较小,该方法的调节效果较好。

针对液压伺服位置系统被控对象，提出了用模型参考模糊自适应机构对PID控制器比例系数进行在线调节，以减小液压伺服位置系统中参数摄动等引起的超调和振荡；同时为简化控制器，提出了用变积分系数的方法来消除负载扰动给系统带来的稳态误差。仿真研究结果表明，具有模糊自适应和变积分系数的控制器使控制系统既有较高的稳态精度，同时也使系统具有较快的动态响应，整个系统具有很好的鲁棒性。