【摘要】： 本課題研究對(duì)象是閥控非對(duì)稱缸速度系統(tǒng),由于系統(tǒng)本身存在動(dòng)態(tài)特性不對(duì)稱,精度低,超調(diào)和振蕩大等問題,故而必須對(duì)其進(jìn)行校正,如果把系統(tǒng)看做為一個(gè)已知系統(tǒng)時(shí),傳統(tǒng)的PID控制和自適應(yīng)控制都能夠改善上面所提到的系統(tǒng)的缺陷,然而,液壓系統(tǒng)的參數(shù)是變化的,此時(shí),系統(tǒng)就成為一個(gè)未知的系統(tǒng),PID控制這時(shí)就會(huì)失去了控制效果,自適應(yīng)控制的控制器設(shè)計(jì)并不是基于系統(tǒng)本身,而是基于參考模型的輸出和被控對(duì)象輸出之間的誤差,其原理是使得自適應(yīng)控制器控制誤差隨時(shí)間的推移而趨向與穩(wěn)定。這樣,當(dāng)被控系統(tǒng)是一個(gè)參數(shù)變化幅度較大的未知系統(tǒng)時(shí),自適應(yīng)控制也能根據(jù)誤差調(diào)節(jié)其控制輸出,使得被控對(duì)象輸出趨向于參考模型。與傳統(tǒng)的PID控制方法相比,在被控對(duì)象為參數(shù)變化或者無法建模的未知系統(tǒng)時(shí),自適應(yīng)控制有著明顯的優(yōu)勢。 本課題首先根據(jù)正常情況下的各種參數(shù)建立了閥控非對(duì)稱缸速度系統(tǒng)的Simulink模型,進(jìn)而選擇了滿足要求的參考模型,設(shè)計(jì)出基于波波夫超穩(wěn)定理論的自適應(yīng)控制器,同時(shí),設(shè)計(jì)出了傳統(tǒng)的PID控制器,并對(duì)兩者進(jìn)行比較表明,在系統(tǒng)是已知的系統(tǒng)時(shí),二者都能取得不錯(cuò)的控制效果,但是,當(dāng)系統(tǒng)的參數(shù)變化的時(shí)候,在本課題中,將液壓油體積彈性模量減少到原來的50%時(shí),自適應(yīng)控制器在未做任何改變的情況仍然能夠很好的達(dá)到控制效果,而PID控制的控制效果幾乎消失了,在這樣的情況下,自適應(yīng)控制取得了比PID控制更加理想的結(jié)果。
【圖文】：

—— 活塞和負(fù)載的粘性阻尼系數(shù)( N s/m)。典型的速度控制系統(tǒng)如圖 2-2 所示，它是由指令元件(計(jì)算機(jī)，D/A 器)，比較元件(加法器)，校正裝置(校正放大器)，放大元件(伺服閥)，元件(液壓缸)，被控對(duì)象(負(fù)載)，反饋元件(速度傳感器)等構(gòu)成。他們的連接關(guān)系如圖 2-2 所示。

圖 2-3 閥控非對(duì)稱缸動(dòng)力機(jī)構(gòu)的 Simulink 模型圖Fig. 2-3 The Simulink model of symmetric servo valve controlling asymmetric cylinderactuating unit2.4 閥控非對(duì)稱缸速度控制系統(tǒng)的仿真參數(shù)1. 外 力 =1000N ， 負(fù) 載 質(zhì) 量LF M =300kg ， 速 度 =0.2m/s ， 行 程=300mm。vl2. 依據(jù)效率最高原則和負(fù)載大小，選擇油源壓力為 2.5sp = MPa。3. 根據(jù)工況，選擇 系列液壓缸， YF30 系列額定流量為30L/min的電液伺服閥HSG63/ 45[28]。4. 結(jié) 合 YF30 系 列 伺 服 閥 的 參 數(shù) 指 標(biāo) ， 查 液 壓 元 件 手 冊(cè) 得 到w=0.023178m，，閥芯最大位移xv=47 10 × m。5. 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可知，閥控非對(duì)稱缸速度控制系統(tǒng)的固有頻率一般不超過100Hz，根據(jù)采樣定理[29]，在此選擇系統(tǒng)離散周期為 0.001s。6. 速度傳感器選擇 HB966NB 速度傳感器，其增益為 0.05(m/s)/mA。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TH137.5

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 楊燕;曹建光;田志宏;;交流電機(jī)模型參考自適應(yīng)控制系統(tǒng)的仿真[J];電氣傳動(dòng);2007年05期

2 喬鬧生;姚春梅;趙華君;蔡新華;郭杰榮;;去噪和非線性效應(yīng)中濾波方法的選擇研究[J];光子學(xué)報(bào);2008年04期

3 劉玉生;于琨;;多輸入多輸出非線性參數(shù)系統(tǒng)的魯棒自適應(yīng)控制[J];四川大學(xué)學(xué)報(bào)(工程科學(xué)版);2008年03期

本文編號(hào)：2646131