设计了一种基于工控产品的槽轮实验台,以触摸屏作为人机界面,PLC作为逻辑控制核心,运动控制模块输出定位数据至伺服驱动器,执行对两个伺服电机的定位控制。其中一个电机连接拨盘轴,用于演示传统机械式槽轮机构的运动规律;另一个电机连接位于槽轮上方的指示盘轴,用于展示电子槽轮的输出特性。通过独立运动与同步运动的对比实验,学生在进一步掌握槽轮的结构性能与运动规律的同时,也能初步了解以PLC为核心的工控系统的组成要素与控制方法,深入体会机电一体化的概念。

考虑阀控非对称缸系统的特性,设计了一种基于逆向递推方法的多级滑模鲁棒自适应控制器。首先采用Backstepping逆向递推技术和状态反馈线性化的方法,给出系统的多级滑模控制器。然后依据Lyapunov稳定性理论,得到系统不确定参数的自适应律,并在自适应控制中引入鲁棒控制的设计方法,实现对活塞位移的精确位置跟踪控制。实验结果表明,多级滑模鲁棒自适应控制具有较强的鲁棒性和良好的跟踪性能。

针对传统液压挖掘机由于其固有的动力传递结构而无法通过相关的节能方法来改善发动机工作点分配的问题,提出了一种基于油液混合动力技术的挖掘机动力系统控制方案。分析了挖掘机的工况特点,介绍了油液混合动力挖掘机的原理结构。选用并联油液混合动力挖掘机系统进行仿真建模,以实测液压挖掘机负载作为仿真模型输入,对该系统性能进行了仿真研究。仿真结果表明,并联式油液混合动力挖掘机发动机转速稳定,工作点分布于高效区,燃油效率得到提高,动力源的动力特性得到改善。