本文關鍵詞：變轉(zhuǎn)速液壓動力源恒流量模糊控制方法研究

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【摘要】：隨著電機變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展,變轉(zhuǎn)速泵控液壓動力系統(tǒng)逐漸在工業(yè)應用中得到廣泛應用。變轉(zhuǎn)速泵控液壓系統(tǒng)通過電機變頻調(diào)速改變電機轉(zhuǎn)速,由于電機和液壓泵通過聯(lián)軸器連接,液壓泵輸入轉(zhuǎn)速跟著變化,齒輪泵的排量一定,泵的輸出流量隨著轉(zhuǎn)速線性變化,從而實現(xiàn)液壓馬達轉(zhuǎn)速控制的目的。盡管變轉(zhuǎn)速泵控液壓系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)速范圍寬、可靠性能好、節(jié)能環(huán)保、容易實現(xiàn)閉環(huán)精確控制的優(yōu)勢,在大流量、大慣量系統(tǒng)大負載、大功率工況下表現(xiàn)出極大的應用潛力;但在負載快速多變工況時,負載變化時流量和壓力的強耦合特性使得流量控制不穩(wěn)定,系統(tǒng)動靜態(tài)響應特性和穩(wěn)態(tài)精度都比較低,采用簡單PID線性控制器往往不能得到滿意的控制效果,因此從控制方法的角度提高系統(tǒng)動靜態(tài)響應特性具有很高的研究價值。本文針對模糊控制在變轉(zhuǎn)速液壓動力系統(tǒng)不同典型工況下流量的精確控制進行研究,研究結(jié)果表明:模糊控制也能做到和PID控制一樣,實現(xiàn)對變轉(zhuǎn)速液壓動力源流量的精確控制,并且具有更好的穩(wěn)態(tài)精度,更加適用于負載工況連續(xù)變化的場合。本文主要研究工作如下:(1)針對變轉(zhuǎn)速液壓動力系統(tǒng)的特點,在動力源恒流量控制的要求下,利用MATLAB仿真軟件分別對系統(tǒng)在不同典型工況下進行PID控制和模糊控制仿真對比研究,得到仿真結(jié)果并對兩種方法進行全面評價;(2)詳細介紹變轉(zhuǎn)速泵控液壓動力系統(tǒng)實驗臺的硬件和軟件部分,在基于LabVIEW8.6的平臺下完成測控系統(tǒng)控制程序的編寫;(3)在基于虛擬儀器測控平臺的液壓實驗臺上進行典型工況下永磁電機驅(qū)動的液壓動力源流量控制實驗,對不同控制策略下液壓動力系統(tǒng)的動態(tài)特性和穩(wěn)態(tài)精度進行了全面評價。(4)直接以液壓馬達轉(zhuǎn)速作為被控對象,編程實現(xiàn)變轉(zhuǎn)速泵控馬達系統(tǒng)的馬達轉(zhuǎn)速模糊控制,證明了模糊控制在馬達轉(zhuǎn)速精確控制中的可行性。
【關鍵詞】：變轉(zhuǎn)速液壓源 流量控制 模糊控制 永磁伺服電機
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH137
【目錄】：

• 摘要4-5
• abstract5-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 課題研究的目的和意義9
• 1.2 電機變頻調(diào)速技術(shù)9-11
• 1.2.1 變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展10
• 1.2.2 變頻調(diào)速技術(shù)的基本原理10-11
• 1.3 變轉(zhuǎn)速液壓技術(shù)11-13
• 1.3.1 變轉(zhuǎn)速液壓技術(shù)課題研究背景11-12
• 1.3.2 變轉(zhuǎn)速液壓技術(shù)研究概況12-13
• 1.4 變轉(zhuǎn)速泵控液壓系統(tǒng)控制方法13-15
• 1.4.1 經(jīng)典PID控制13-14
• 1.4.2 前饋控制14
• 1.4.3 模糊控制14
• 1.4.4 神經(jīng)網(wǎng)絡控制14
• 1.4.5 本文采用的控制方法14-15
• 1.5 論文主要工作及結(jié)構(gòu)安排15-16
• 第二章 變轉(zhuǎn)速泵控液壓系統(tǒng)動力源控制數(shù)學建模16-24
• 2.1 變轉(zhuǎn)速泵控液壓動力系統(tǒng)實驗臺簡介16-18
• 2.2 變轉(zhuǎn)速泵控液壓動力系統(tǒng)數(shù)學模型18-23
• 2.2.1 永磁同步電機及其伺服控制器數(shù)學模型18-20
• 2.2.2 齒輪泵數(shù)學模型20-21
• 2.2.3 比例溢流閥數(shù)學模型21-23
• 2.3 本章小結(jié)23-24
• 第三章 變轉(zhuǎn)速液壓動力系統(tǒng)模糊控制仿真研究24-42
• 3.1 PID控制基本原理24-25
• 3.1.1 常規(guī)PID控制24-25
• 3.1.2 數(shù)字PID控制25
• 3.2 模糊控制25-29
• 3.2.1 模糊控制理論25-26
• 3.2.2 模糊控制系統(tǒng)26-27
• 3.2.3 模糊控制器27-29
• 3.3 變轉(zhuǎn)速液壓動力系統(tǒng)模糊控制器的設計29-35
• 3.3.1 模糊控制器結(jié)構(gòu)的確定30
• 3.3.2 輸入輸出語言變量的選擇和隸屬度函數(shù)的確定30-31
• 3.3.3 精確量的模糊化31-32
• 3.3.4 模糊控制規(guī)則的建立32-33
• 3.3.5 模糊推理和去模糊化方法的確定33
• 3.3.6 模糊論域及其基本論域、量化因子、比例因子的選擇33-35
• 3.4 變轉(zhuǎn)速液壓動力系統(tǒng)典型工況SIMULINK仿真35-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 第四章 變轉(zhuǎn)速液壓實驗臺軟硬件設計42-61
• 4.1 變轉(zhuǎn)速液壓動力系統(tǒng)實驗臺硬件部分42-51
• 4.1.1 動力源控制部分簡介43-44
• 4.1.2 電機轉(zhuǎn)速控制工作原理44
• 4.1.3 負載控制部分簡介44-46
• 4.1.4 模擬加載控制系統(tǒng)原理46
• 4.1.5 信號采集與處理部分簡介46-51
• 4.2 變轉(zhuǎn)速液壓動力系統(tǒng)軟件概述51-54
• 4.2.1 虛擬儀器技術(shù)和LabVIEW簡介51
• 4.2.2 LabVIEW環(huán)境下模糊控制器的實現(xiàn)51-54
• 4.3 變轉(zhuǎn)速液壓動力系統(tǒng)測控程序設計54-59
• 4.3.1 LabVIEW8.6 環(huán)境下PID模塊設計55-56
• 4.3.2 LabVIEW8.6 環(huán)境下模糊控制模塊設計56-57
• 4.3.3 變轉(zhuǎn)速液壓動力系統(tǒng)控制程序設計57-58
• 4.3.4 變轉(zhuǎn)速液壓動力系統(tǒng)測控程序界面設計58-59
• 4.4 本章小結(jié)59-61
• 第五章 變轉(zhuǎn)速液壓動力系統(tǒng)模糊控制實驗研究61-73
• 5.1 變轉(zhuǎn)速液壓動力系統(tǒng)典型工況控制實驗與分析61-69
• 5.1.1 動力源流量開環(huán)控制實驗61-62
• 5.1.2 比例溢流閥模擬空載工況實驗62-64
• 5.1.3 比例溢流閥模擬階躍載荷工況實驗64-65
• 5.1.4 比例溢流閥模擬斜坡載荷工況實驗65-66
• 5.1.5 比例溢流閥模擬正弦載荷工況實驗66-67
• 5.1.6 目標流量斜坡跟蹤實驗67-69
• 5.2 變轉(zhuǎn)速液壓動力系統(tǒng)馬達轉(zhuǎn)速控制實驗與分析69-72
• 5.2.1 比例溢流閥模擬恒載工況實驗70-71
• 5.2.2 比例溢流閥模擬階躍載工況實驗71-72
• 5.3 本章小結(jié)72-73
• 總結(jié)和展望73-74
• 參考文獻74-77
• 攻讀學位期間取得的研究成果77-78
• 致謝78

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉耦耕;淺論模糊控制[J];湖南大學學報(自然科學版);2002年S2期

2 蘇興,孫錫紅;節(jié)水型淋浴器中的模糊控制設計[J];電子技術(shù);2005年06期

3 王建軍;韓進宏;;采用模糊控制的某航空導彈俯仰舵機模糊控制器的設計與軟件編程[J];山東理工大學學報(自然科學版);2006年02期

4 郭亞軍;彭天好;王菁;;模糊控制在液壓系統(tǒng)中的應用及發(fā)展[J];液壓與氣動;2007年06期

5 葛新成;胡永霞;;模糊控制的現(xiàn)狀與發(fā)展概述[J];現(xiàn)代防御技術(shù);2008年03期

6 徐英雷;李群湛;;模糊控制在直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)中的應用研究[J];內(nèi)燃機車;2009年08期

7 翟曉燁;齊劍玲;徐惠勇;;模糊控制在泵房的應用[J];硅谷;2010年02期

8 張曙;鄭婕;;模糊控制[J];硅谷;2012年06期

9 凌默儂;;模糊控制的未來發(fā)展趨勢[J];工業(yè)儀表與自動化裝置;1991年04期

10 馬訓鳴;何鉞;;異型加工的模糊控制[J];機械與電子;1992年05期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 周志堅;史學良;;模糊控制在氧化鋁蒸發(fā)工藝中的研究與應用[A];全國冶金自動化信息網(wǎng)2009年會論文集[C];2009年

2 高軍偉;蔡國強;紀志堅;秦勇;賈利民;;三級倒立擺的自適應神經(jīng)模糊控制(英文)[A];2009年中國智能自動化會議論文集（第八分冊）[控制理論與應用（�？[C];2009年

3 劉智勇;阮太元;李燁;;模糊控制在靜電除塵領域中的應用[A];中國自動化學會中南六�。▍^(qū)）2010年第28屆年會·論文集[C];2010年

4 劉沛;王學智;;模糊控制的一種方便實現(xiàn)[A];1996年中國智能自動化學術(shù)會議論文集（上冊）[C];1996年

5 袁鑄鋼;江海鷹;王孝紅;孟慶金;高云深;;水泥立窯偏火的模糊控制[A];1996年中國智能自動化學術(shù)會議論文集（上冊）[C];1996年

6 柴景武;王建農(nóng);;鍋爐溫度的模糊控制[A];1998年中國智能自動化學術(shù)會議論文集（上冊）[C];1998年

7 孫烈英;;模糊控制過程中參數(shù)自調(diào)整的方法[A];1995中國控制與決策學術(shù)年會論文集[C];1995年

8 章海清;吳慶憲;;提高模糊控制品質(zhì)的一種方法[A];第三屆全國控制與決策系統(tǒng)學術(shù)會議論文集[C];1991年

9 劉向杰;彭一民;周孝信;;模糊控制在熱工控制中的應用現(xiàn)狀及前景[A];1998年中國控制會議論文集[C];1998年

10 盛萬興;戴汝為;;模糊控制的集成優(yōu)化[A];1997中國控制與決策學術(shù)年會論文集[C];1997年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 河南 孟憲坤;發(fā)射機相關電機控制系統(tǒng)的模糊控制設計與實現(xiàn)[N];電子報;2013年

2 張國宏;水泥回轉(zhuǎn)窯模糊控制集散系統(tǒng)通過鑒定[N];中國建材報;2001年

3 北京 閆飛;FZ-750A智能模糊控制電飯鍋電路及工作電路[N];電子報;2004年

4 安徽 潘樹榮;三源牌模糊控制電飯鍋原理及檢修[N];電子報;2005年

5 本報記者 秦可;金洲科瑞：在模糊控制中實現(xiàn)精確節(jié)能[N];中國工業(yè)報;2007年

6 張寶;洗滌技術(shù)的重大突破[N];中國企業(yè)報;2000年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 彭勇剛;模糊控制工程應用若干問題研究[D];浙江大學;2008年

2 莫巨華;基于模糊控制的最優(yōu)生產(chǎn)存儲控制策略研究[D];東北大學　;2009年

3 張憲霞;空間分布動態(tài)系統(tǒng)的3-D模糊控制設計與分析[D];上海交通大學;2008年

4 李廣軍;列車橫向懸掛控制策略研究[D];西南交通大學;2013年

5 魏新江;非線性時滯系統(tǒng)模糊控制的研究[D];東北大學;2005年

6 朱軍;種豬數(shù)字化養(yǎng)殖平臺的系統(tǒng)集成與應用研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學;2010年

7 梁偉平;球磨機制粉系統(tǒng)智能控制算法的研究及應用[D];華北電力大學;2000年

8 陳志盛;基于LMI的非線性時滯系統(tǒng)的魯棒模糊控制與濾波研究[D];中南大學;2005年

9 劉曉華;非線性系統(tǒng)模糊控制研究[D];大連理工大學;2002年

10 潘永平;非線性系統(tǒng)魯棒自適應模糊控制研究[D];華南理工大學;2011年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 溫文波;模糊控制在漁輪釣機中的應用研究[D];浙江大學;2002年

2 王小紅;基于模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡控制的麻醉靶控輸注研究[D];華南理工大學;2015年

3 任可佳;基于自適應的模糊PID的艾薩爐溫度控制研究[D];昆明理工大學;2015年

4 申孟亞;基于LabVIEW的焊錫真空爐粗錫質(zhì)量的軟測量與模糊控制研究[D];昆明理工大學;2015年

5 姚然;基于PLC模糊控制的小型花卉玻璃溫室溫度控制[D];昆明理工大學;2015年

6 冀國郡;基于模糊控制的具有超級電容的節(jié)能電梯的控制策略的研究[D];天津理工大學;2015年

7 龐飛龍;基于遺傳算法的模糊控制送絲系統(tǒng)[D];中國地質(zhì)大學(北京);2015年

8 王敏;城市主干道過飽和交叉口交通信號控制方法研究[D];長安大學;2015年

9 胡翠;水閘液壓啟閉設備電氣控制系統(tǒng)的研究[D];五邑大學;2015年

10 涂永航;變轉(zhuǎn)速液壓動力源恒流量模糊控制方法研究[D];長安大學;2015年

，

本文編號：759525