本文關(guān)鍵詞：具有運(yùn)動(dòng)控制功能的電液比例閥控制器研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,隨著電液比例技術(shù)的發(fā)展,憑借著成本低、抗污染能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),電液比例閥在許多工業(yè)設(shè)備中逐漸取代了電液伺服閥。使用數(shù)字式比例控制器可方便地對(duì)電液比例位置控制系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制,因其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、適應(yīng)大功率控制及具有一定控制精度等特點(diǎn)在工程領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。本文根據(jù)系統(tǒng)性能需求提出并實(shí)現(xiàn)了一種性能優(yōu)良、可靠性高、穩(wěn)定性強(qiáng)的電液比例閥控制器,將其應(yīng)用于電液比例閥控缸位置控制系統(tǒng)中,具有良好的控制性能。本文的研究工作主要有：(1)提出總體設(shè)計(jì)方案,采用ARM控制器為核心搭建下位機(jī)硬件系統(tǒng),在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)完成主要控制功能；為了方便系統(tǒng)調(diào)試,在PC機(jī)上設(shè)計(jì)了上位機(jī)人機(jī)界面,確保整個(gè)系統(tǒng)具有良好的人機(jī)交互性。(2)為了減少現(xiàn)場(chǎng)工程師的產(chǎn)品調(diào)試工作量和時(shí)間,基于繼電反饋法和三維黃金分割法設(shè)計(jì)了一種PID自整定方法,在電液比例閥閥心位置控制中完成了PID參數(shù)自整定,得到的最終結(jié)果具有良好的控制性能。(3)搭建了電液比例閥控缸位置控制系統(tǒng)的液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái),由于該系統(tǒng)具有強(qiáng)烈的非線性,建立了系統(tǒng)的非線性模型以確保仿真結(jié)果與實(shí)際系統(tǒng)更貼近,并在Simulink中對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真。(4)對(duì)電液比例閥控缸位置控制系統(tǒng)的三個(gè)閉環(huán)由內(nèi)而外分別進(jìn)行參數(shù)整定,并分別進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性的測(cè)試。為了避免電磁鐵死區(qū)的影響,采用差動(dòng)控制模式對(duì)電磁鐵進(jìn)行控制。在液壓缸位移閉環(huán)PID控制器中為充分發(fā)揮微分項(xiàng)的控制作用,設(shè)計(jì)了一個(gè)四階切比雪夫低通濾波器對(duì)微分項(xiàng)進(jìn)行數(shù)字濾波。由于系統(tǒng)中使用的比例閥死區(qū)較大,加入閥心死區(qū)補(bǔ)償之后改善了其控制性能。最后,對(duì)本論文的研究工作進(jìn)行了總結(jié),對(duì)存在的一些缺點(diǎn)和不足之處提出了進(jìn)一步研究工作的設(shè)想和展望。
【關(guān)鍵詞】：電液比例閥 比例控制器 PID自整定 位置控制
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH137.52
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-20
• 1.1 電液比例閥控制器的發(fā)展概況和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2 電液比例閥控缸位置控制系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 PID自整定國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-18
• 1.4 課題研究意義及內(nèi)容18-20
• 2 電液比例閥控制器軟硬件系統(tǒng)研究20-31
• 2.1 電液比例控制器總體方案研究20-21
• 2.2 下位機(jī)硬件系統(tǒng)21-24
• 2.3 下位機(jī)軟件系統(tǒng)24-29
• 2.4 上位機(jī)軟件29-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 3 PID自整定方法研究31-45
• 3.1 繼電反饋法31-33
• 3.2 一維黃金分割法33-34
• 3.3 三維黃金分割法34-35
• 3.4 目標(biāo)函數(shù)35-36
• 3.5 PID自整定實(shí)驗(yàn)36-43
• 3.6 本章小結(jié)43-45
• 4 電液比例閥控缸位置控制系統(tǒng)非線性建模與仿真45-62
• 4.1 電液比例閥控缸位置控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)45-47
• 4.2 電液比例閥控缸位置控制系統(tǒng)建模47-57
• 4.3 電液比例閥控缸位置控制系統(tǒng)Simulink仿真57-61
• 4.4 本章小結(jié)61-62
• 5 電液比例閥控缸位置控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與調(diào)試62-88
• 5.1 比例電磁鐵電流閉環(huán)PI參數(shù)整定62-68
• 5.2 閥心位置閉環(huán)PID參數(shù)整定68-76
• 5.3 液壓缸位移閉環(huán)PID參數(shù)整定76-87
• 5.4 本章小結(jié)87-88
• 6 總結(jié)與展望88-90
• 6.1 總結(jié)88-89
• 6.2 展望89-90
• 參考文獻(xiàn)90-94
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文目錄94

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本文編號(hào)：348483