空天飞行器姿态直接力/气动力复合控制
针对空天飞行器再入段姿态控制问题,根据神经网络、滑模控制理论和控制分配技术,提出了一种有限时间复合控制策略。首先,根据空天飞行器再入段姿态模型设计了一种有限时间收敛的神经网络滑模控制器,得到使姿态角误差有限时间收敛的虚拟控制力矩。其次,采用控制分配技术将期望控制力矩映射到气动舵面和反推力系统。最后,通过对直接力/气动力复合控制的空天飞行器的仿真研究,验证了所提出复合控制策略的有效性。
基于AMESim及MATLAB/Simulink联合仿真的风帆转角复合控制
为了稳定准确控制风帆转角位置,根据所设计的风帆驱动控制液压系统原理,提出风帆转角/速度复合控制方案。利用AMESim-MATLAB/Simulink软件建立风帆转角/速度复合控制联合仿真模型,并进行了联合仿真及实验研究。结果表明:采用复合控制可以克服常规控制中出现的压力波动及启停时的液压冲击;在不同转角速度及不同风力负载条件下,风帆均能按照规划的速度及位移进行转动,体现了复合控制的有效性和可靠性,可以为风帆助航船的风帆控制提供技术支持。
快锻系统压力位移复合控制节能研究
针对锻造液压机普通电液比例阀控系统快锻工作过程中,系统定压输出、回程缸背压腔压力过大,系统传动效率低的问题,提出了一种基于压力位移复合的控制策略,在保证控制精度的前提下,同时进行了回程缸背压腔压力控制和泵口压力负载敏感控制。通过建立液压机压力位移复合控制的整体数学模型,对其节能机理进行了研究,并分析了影响其节能效果的两个重要因素——回程缸背压腔压力Pb和泵口与工作腔压力差值△p。实验结果表明,基于压力位移复合控制的液压机快锻系统加载时系统位置误差达到1.5mm,与传统的电液比例阀控系统相比,装机功率降低至传统电液比例阀控系统装机功率的52.3%,功耗也降低为普通比例阀控系统的49.2%。
考虑负载扰动的电液转向系统控制研究
针对农机的电液伺服转向系统,为了克服转向力对系统的影响,提高在各种路况下的跟踪精度,设计了一种基于负载力观测器的前馈和最优状态反馈控制复合控制策略。先采用Luenberger观测器对负载力进行在线估计,然后用线性二次型调节器(LQR)得到系统线性最优反馈控制律,最后把观测到的负载力前馈到系统输入来消除负载力的影响,提高伺服系统精度。仿真和试验结果表明,所设计的负载力观测器能迅速地跟踪实际值,基于观测器的前馈和最优状态反馈复合控制策略具有较高的跟踪精度和抗负载干扰能力。
双锻造操作机大车行走系统控制方法探析
双锻造操作机配合压机联动完成大型高精长轴类锻件的锻造,可以有效提高锻造效率,提升锻件品质。针对双操作机夹持锻件同步行走控制难题,以燕山大学的两台20 kN锻造操作机为研究对象,综合考虑了吊挂系统、大车行走机械和液压系统的特点,搭建了双锻造操作机大车行走系统的数学模型。在此基础上,仿真研究了独立反馈位置同步控制方法、位置速度复合独立反馈同步控制方法和位置速度复合状态差值校正同步控制方法对双操作机大车行走系统控制特性的影响。仿真结果表明,对于动力性能差异较大的两台重载机械手,基于位置速度复合状态差值校正同步控制方法的控制效果最为理想,同时设定操作机A和操作机B的给定位移200 mm、加速度1000 mm/s^2时,双操作机大车行走系统的动作响应时间为1.05 s,同步位置误差为[-0.28 mm,0.02 mm]。研究结果可为双锻造操作机...
负载力矩补偿的转速模拟系统复合控制
从转速模拟系统的干扰因素,对主要负载力矩干扰,提出了基于负载力矩补偿的复合控制:首先从结构不变性原理出发,通过干扰力矩观测器对速度控制进行前馈补偿,其次从增速装置后的力矩传感器获得的力矩信号进行微分负反馈补偿。仿真证明了本文提出的控制方法在抑制负载干扰方面取得了一定的效果。
全液控变量泵复合控制功能的仿真分析
以某型全液控变量泵和配套控制阀为研究对象,分别建立变量机构、负载敏感阀、恒功率阀和压力切断阀的仿真模型,测试单个控制阀的压力-流量特性。根据各个控制功能之间的逻辑关系建立复合控制功能模型,针对整机实际使用工况进行仿真分析,验证逻辑关系的合理性、复合控制功能压力-流量特性与实际工作情况的一致性。最后将仿真结果与试验测试数据进行对比分析,证明了仿真结果的正确性。
矫直机电液位置、压力复合控制系统的研究
针对目前钢厂对中厚板产品的板型和平直度的特殊要求,结合电液位置控制系统和电液力控制系统的优点,提出了基于指令压力值,将位置控制切换为压力控制的复合控制策略来实现矫直钢板的目的。通过求解出非对称阀控制非对称液压缸的系统传递函数,用Matlab/Simulink软件仿真分析并联、串联两种复合控制系统。通过仿真可以发现,所提出的复合控制策略比单纯位置或压力控制响应快、超调量小;串联复合控制比并联复合控制不仅具有上升时间短、响应速度快的优点,而且能够实现由位置控制向压力控制平滑切换和无超调等优点。研究结果表明,电液位置、压力串联复合控制是未来矫直机液压压下系统的发展方向。
电液比例泵控试验系统控制特性研究
根据雷达天线车液压系统的工作特点,搭建了一套电液比例泵控试验系统,并对系统的工况和特性进行分析,提出了基于比例流量(Q)和比例压力(P)的复合控制策略,设计了一种基于神经网络的自适应PID控制器,对系统的压力和流量进行复合控制。利用AMESim仿真软件对该电液比例泵控系统进行了全数字化建模与仿真,仿真结果表明,所设计的复合控制器能较好地实现系统压力和流量的跟踪控制。对泵控系统进行试验,结果验证了所设计系统的可行性,为实际电液比例泵控系统的研究和应用提供了参考。
液压绞车复合控制技术
设计了液压绞车恒张力控制系统,通过试验验证了恒张力控制原理,在此基础上,通过电液控制技术集成,提出了液压绞车复合控制系统,实现液压绞车机旁液压控制、固定式远程控制和移动式远程控制功能。