针对地面半实物负载模拟实验存在的被测试舵机运动干扰问题,提出流量压力协调控制电液负载模拟方法,并基于泵阀复合电液负载模拟器的加载给出方案。围绕泵阀复合电液负载模拟器建立系统数学模型;基于对泵阀职能分工的思想,利用反步滑模控制器设计方法,分别为泵控闭式子系统和阀控子系统设计速度伺服和力伺服控制器。通过联合仿真,验证所提出的技术方案和控制策略的可行性及有效性。结果表明:所提流量压力协调控制电液负载模拟方法具有优良的加载性能,且对降低系统功耗有显著效果。

AMESim是由法国Imagine公司推出的高性能建模、仿真和动态分析软件。以PDF(伪微分反馈)模块参数优化为例,介绍了运用AMESim实现电液位置伺服系统的仿真及优化设计方法。首先利用AMESim的超级元件功能封装PDF控制模块,利用AMESim的参数优化功能对PDF参数进行优化,对优化前后液压位置伺服系统进行仿真、比较,对基于PDF控制的液压系统参数发生变化的情况做了仿真。

为进一步提升负载敏感系统的性能，使用进出口独立控制技术实现进出油口的解耦，得到了进出口独立调节负载敏感系统。给出了进出口独立调节负载敏感系统组成并且建立了数学模型;在此基础上理论分析了普通负载敏感系统中进出油口联动节流带来的问题，针对性的设计了进出口独立调节负载敏感系统的控制策略;使用自抗扰控制方法解决进出口独立调节负载敏感系统中各控制自由度的耦合问题，利用AMESIM和Matlab搭建了联合仿真模型，进行联合仿真分析。仿真结果表明进出口独立调节的负载敏感系统在阻抗工况下，可以单独控制出油腔的压力在较低值，进一步降低出油口的节流损失。在超越工况下，可以控制进油腔的压力在稳定值，避免进油腔过低产生气穴。另外，设计的自抗扰控制器能较好地解决系统中耦合问题。

针对阀控位置伺服系统能效低的问题,提出了协调控制泵的转速和进出阀开口的节能控制系统,并针对阻抗工况和超越工况,分别设计了不同节能控制策略。首先,根据系统原理,建立了泵阀协调控制的位置伺服系统数学模型,分析了系统存在的耦合问题;其次,在压力环上设计了前馈反馈控制器,提高了系统的控制效果;最后,利用AMESim和MATLAB联合仿真平台,搭建了泵阀协调控制的位置伺服系统,并进行了仿真分析。研究结果表明:泵阀协调控制的位置伺服系统能效远高于负载敏感系统;设计的前馈反馈控制器有效地减少了由系统耦合引起的压力波动,提高了压力的控制精度。

针对阀控电液位置伺服系统的非匹配干扰抑制问题,将滑模控制理论与反步递推控制器设计方法相结合,提出一种滑模反步递推控制方法;在滑模反步递推控制算法设计过程中,提出一种新的光滑连续的滑模控制律;对所提控制算法的稳定性及跟踪误差的收敛性进行理论及定量分析,并对该控制方法的可行性及有效性进行联合仿真验证。研究结果表明:该算法能够有效抑制未知非匹配干扰与输出抖动,其跟踪效果明显优于反步控制器以及PID控制器的跟踪效果。

结合阀控系统响应速度快和泵控系统能量效率高的优势,提出了一种泵阀并联系统,并研究了该系统的智能控制方法。首先针对泵阀并联系统中的泵控子系统设计了可以实现权值自适应调节的单神经元PID控制器,然后针对泵阀并联系统中阀控子系统的参数不确定性和外负载干扰问题设计了RBF神经网络滑模控制器,并利用Lyapunov函数证明了闭环系统的稳定性。最后搭建了泵阀并联电液位置伺服系统的Matlab/Simulink和AMESim联合仿真模型。仿真结果表明,泵控子系统的单神经元PID控制器相比于传统PID控制器具有更好的转速跟踪控制性能,阀控子系统的RBF神经网络滑模控制器相比于传统PID控制器和传统滑模控制器具有更高的位置跟踪精度和更强的抗干扰能力,所提出的泵阀并联智能控制方法有效改善了系统的控制性能。

以某新型无避让液压立体停车装置为研究对象,阐述其液压驱动系统工作原理,液压驱动系统的性能直接影响装置运行的安全性与可靠性,为保证装备运行平稳,提高装备安全可靠性,需要对其液压系统的动态特性进行研究。运用AMESim建立液压驱动系统模型,对系统的动态特性进行了仿真研究,分析了停车装置运行时稳定可靠性、抗冲击性能及升降过程中的同步性,通过优化系统参数匹配,使系统获得良好动态特性,保证停车装置安全、可靠,平稳运行。

针对多余力影响电液负载模拟器加载精度的问题，增加了流量补偿回路。由于运动的承载系统强迫负载模拟器跟随其运动产生多余力，而多余力是影响电液负载模拟器跟踪精度的主要因素。利用流量补偿速度回路、伺服阀力回路分别控制负载模拟器速度和输出力，从结构上实现力与速度的解耦，消除被测系统主运动对电液负载模拟器加载精度的影响。利用阀口压差对速度回路中的伺服阀流量进行修正，以消除压降对流量的影响从而提高流量补偿回路动态性能。基于PID控制建立系统数学模型并搭建物理仿真模型，通过理论分析和仿真结果分析证明该方案具有可行性。

针对目前悬臂单立柱无避让立体停车装置由于单边受力而存在倾斜、摇晃、稳定性差、部件易于受损等安全隐患,设计了一种新型无避让液压立体停车装置。该装置采用液压伸缩拉杆与框架支撑结构,实现了存取车停放过程中载车板受力均衡,可有效解决上述问题,且装置采用液压系统作为动力源,通过PLC对系统进行控制,实现了停车速度与位置的精确控制,保证系统安全可靠平稳运行。

AMESim 是由法国 Imagine 公司推出的高性能建模、仿真和动态分析软件。 以 PDF(伪微分反馈)模块参数优化为例，介绍了运用 AMESim 实现电液位置伺服系统的仿真及优化设计方法。 首先利用 AMESim 的超级元件功能封装PDF 控制模块，利用 AMESim 的参数优化功能对 PDF 参数进行优化，对优化前后液压位置服系统进行仿真、比较，对基于 PDF 控制的液压系统参数发生变化的情况做了仿真。