面向半导体制造装备等精密设备和仪器的高精度温控需求,提出了一种基于温度梯度衰减器的高精度温度控制系统。首先,将加热器作为温度调节器,实现对低频温度扰动的补偿;并且,利用温度梯度衰减器的流动混合机制,实现对流体温度高频扰动的削减;两者互补共同构成高精度温控系统。基于MATLAB/Simulink搭建仿真模型,在模型预测控制下对高精度温控系统的时域和频域进行扰动衰减分析。通过实验与仿真结果对比,发现与传统PID控制相比,采用模型预测控制的温控系统在热扰动引起的温升阶段最大温升降低了24%。结果验证了基于温度梯度衰减器的高精度温控系统的优异衰减效果及抗扰性能。

液压系统在阻力、弹性变形和摩擦等影响下,压力损失和能量耗散严重,且需要等待下一个采样周期才能输出控制信号,导致超过期望的控制稳定值,为此,提出C32连续摩擦焊机多缸液压闭环控制技术。分析液压控制系统基本结构,在高功率输出情况下,分析重压力闭环传递函数的极点位置,结合数据采样的偏差值,选择PID控制器进行液压闭环控制;计算液压系统执行器控制律,将初始的连续性PID控制算法转换成离散型,调整PID控制器的增益和各项参数,进行重压力闭环传递函数输出值更新,实现多缸液压闭环控制。试验结果表明,方法能以最快速度对液压系统内稳定节点对应参数作出细微调整,超调量在原始基础上下降,且超调风险值较小。该方法的闭环控制能力强,控制参数响应速度快以及控制稳定性较优。

伺服液压缸是激振试验台液压系统的执行元件,通过激振试验台的上位机软件可以控制伺服液压缸进行手动控制及正弦波、方波、三角波、随机波等信号的幅频控制,设备主要应用于底盘减震类产品的可靠性测试。在某减震器可靠性测试过程中出现伺服液压缸端盖渗油,经拆解更换密封件后,伺服液压缸只能在其行程的两个极限位置运行,位置控制功能失效。通过对激振试验台结构及工作原理分析,从伺服液压缸的LVDT位移传感器有效性、位移传感器相关线路及伺服液压缸结构等方面开展分析排查并定位原因,对LVDT位移传感器损坏的情况,根据差动变压器工作原理,对传感器铁芯进行修复,传感器本体重新安装定位,试验台功能恢复正常。

将负载敏感控制用于双缸同步驱动中，为提升系统的同步精度和效率，设计电液负载敏感分流同步纠偏驱动系统。在分析其工作原理的基础上，基于AMESi...

针对一种应用于航天领域的能源冗余电液伺服系统,建立了从溢流阀、限流阀、能源选择阀等关键阀门元件到伺服系统的AMESim仿真模型并进行仿真分析,仿真结果与理论设计结果相符。建立双机互联冗余伺服系统仿真模型,对一路溢流阀失效无法建压的典型故障模式进行模拟仿真。结果表明在该情况下能源选择阀发生了切换,引入另一路能源为伺服机构供油,保证整个系统正常工作,验证了伺服系统能源冗余切换功能原理的正确性。建立的仿真模型具有实际参考价值,也能用于其他故障失效模式下的仿真分析。

针对矿井提升系统钢丝绳弹性特性以及外部扰动导致的系统纵向振动,设计基于精确模型的线性二次型调节器抑制振动。基于广义Hamilton原理,建立扰动激励下摩擦提升系统纵向振动方程,并利用实验数据对模型正确性进行验证,为线性二次型调节器设计奠定了基础。仿真表明,线性二次型调节器控制算法对于外部扰动引起的系统振动有很好抑制效果,且对于驻车制动引起的振动也可以快速衰减,振动加速度减少了59.87%,收敛仅需1.37 s。为提升系统的振动控制提供了可行且有效的理论基础,为相关工程实践提供了有力的支持。

为提高执行器的响应速度、鲁棒性和控制精度,提出了一种新型控制技术,将扩张状态观测器与反步积分终端滑模预设性能控制器相结合。首先,将非线性干扰观测器与扩张状态观测器融合,实现对状态量、外部干扰和匹配干扰的观测。然后,在控制器中引入积分终端滑模和规定性能约束,以加快执行器在位移误差远离平衡点时的跟踪误差收敛速度,并确保瞬态和稳态位置响应在要求的有界范围内。最后,基于李雅普诺夫方法对控制器进行稳定性分析。结果表明在跟踪具有外负载干扰的复合轨迹情况下,设计的控制器能保证瞬态性能和规定的跟踪精度,与反步滑模控制器和PID相比,所提出的控制器具有更佳的控制性能。

液压调平系统平台回落过程中存在超越负载,且随着负载重心偏移和平台倾角变化,作用于支腿液压缸的负载力也会随之变化。传统液压系统中负载控制阀或平衡阀在平衡变超越负载时速度控制效果差,容易发生速度抖动。为解决这一问题,采用负载口独立控制技术,针对平台回落时液压缸存在的变超越负载工况,提出对液压调平系统中液压缸有杆腔进行压力控制,无杆腔进行流量控制的压力-流量复合控制方法,建立其数学模型,并进行AMESim和Simulink联合仿真验证。结果表明,在负载力发生突变时,液压缸有杆腔压力和无杆腔流量均可在0.2 s内恢复至控制值,平衡掉系统变超越负载的同时,能够满足系统的速度控制需求。

以模糊集理论为基础，设计了一种可以实时地进行模糊运算和模糊推理的模糊控制器，在ＰＣ９８２１计算机上成功地实现了液压缸位置伺服系统的模糊控制．通过仿真和实验研究，将模糊控制器的动态性能和传统的ＰＩＤ控制器进行了比较，验证了模糊控制应用在液压控制系统中的优越性．

本文通过对电液伺服系统的发展历史与现状的研究，重点阐述了电液系统同步控制的几种方式，最后提出电液伺服多缸加载系统的广泛应用的必要性。