負(fù)壓伺服系統(tǒng)是高空飛行器氣壓模擬設(shè)備的核心組成部分。本文在分析單伺服閥負(fù)壓伺服系統(tǒng)低壓范圍充抽氣特性的基礎(chǔ)上,提出雙伺服閥獨(dú)立結(jié)構(gòu),以減弱負(fù)壓伺服系統(tǒng)在低壓范圍內(nèi)充抽氣的非對(duì)稱性及非線性,并結(jié)合模糊PID控制策略,進(jìn)一步提升系統(tǒng)在低壓范圍內(nèi)的控制性能。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:首先,分析了管路壓力動(dòng)態(tài)特性對(duì)負(fù)壓伺服系統(tǒng)的影響。通過(guò)仿真分析和實(shí)驗(yàn)研究管路進(jìn)出口壓力特性,揭示了管路壓力信號(hào)傳遞與管徑、管長(zhǎng)之間的關(guān)系,為進(jìn)一步研究負(fù)壓伺服系統(tǒng)特性奠定了基礎(chǔ)。其次,分析了單伺服閥負(fù)壓伺服系統(tǒng)工作原理,建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,并進(jìn)行了數(shù)學(xué)仿真,結(jié)果表明單伺服閥結(jié)構(gòu)結(jié)合普通PID控制器在低壓力范圍內(nèi)不能克服系統(tǒng)充抽氣的非對(duì)稱性,且控制性能隨著跟蹤壓力點(diǎn)的降低而嚴(yán)重惡化,繼而提出雙伺服閥獨(dú)立結(jié)構(gòu),并對(duì)該系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果表明雙伺服閥獨(dú)立結(jié)構(gòu)能減弱充抽氣的非對(duì)稱性及非線性,但系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能有待進(jìn)一步提高。再次,通過(guò)分析系統(tǒng)的非線性因素表明該系統(tǒng)是強(qiáng)非線性系統(tǒng),而線性控制器并不適用于非線性系統(tǒng),故基于雙伺服閥獨(dú)立結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上提出模糊PID控制策略,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究,并對(duì)比分析了不同的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及控... 

【文章來(lái)源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Jan-OvePalmberg教授設(shè)計(jì)的閥控缸系統(tǒng)原理圖

圖 1-1 Jan-Ove Palmberg 教授設(shè)計(jì)的閥控缸系統(tǒng)原理圖典林雪平大學(xué)的博士生 Magnus Elfving 在 Jan-Ove Palmberg 教授的指導(dǎo)下獨(dú)立控制技術(shù)研究[23-25]，進(jìn)一步推進(jìn)了該方法的發(fā)展。其原理圖如圖 1-2采用恒壓泵供油，在液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的進(jìn)出油側(cè)各用一個(gè)三位三通電液比例速度或壓力進(jìn)行控制，執(zhí)行器的回油路通過(guò)阻尼調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)回油壓力。

圖 1-3 法國(guó) INSALyon 大學(xué)設(shè)計(jì)的負(fù)載口獨(dú)立控制氣動(dòng)伺服位置系統(tǒng)內(nèi)也對(duì)負(fù)載口獨(dú)立控制進(jìn)行了一定研究，比如浙江大學(xué)的劉英杰[20,28]博士獨(dú)立電液比例方向閥控系統(tǒng)和曹劍[2,29]博士提出的獨(dú)立控制氣動(dòng)同步系統(tǒng) 1-4 為劉英杰博士提出的負(fù)載口獨(dú)立電液比例方向閥控系統(tǒng)原理圖。文章系統(tǒng)為研究對(duì)象，將其工作模式進(jìn)行工況劃分，對(duì)不同工況下負(fù)載口獨(dú)立的速度和壓力控制方法進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)研究，并應(yīng)用負(fù)載敏感技術(shù)的控制策略，增強(qiáng)了液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性[24]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于遺傳算法優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究應(yīng)用[J]. 墨蒙,趙龍章,龔嬡雯,吳揚(yáng).  現(xiàn)代電子技術(shù). 2018(09)
[2]基于反饋線性化的高壓大流量氣動(dòng)閥閥芯位置伺服控制研究[J]. 杜經(jīng)民,肖海金,高隆隆,李寶仁.  液壓與氣動(dòng). 2014(05)
[3]氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)柔性臂自適應(yīng)模糊振動(dòng)控制[J]. 王斌,邱志成,張憲民,韓建達(dá).  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(11)
[4]FADS測(cè)壓管路動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性分析[J]. 高隆隆,杜經(jīng)民,李寶仁.  機(jī)床與液壓. 2010(13)
[5]電液比例負(fù)載口獨(dú)立控制系統(tǒng)壓力流量控制策略[J]. 劉英杰,徐兵,楊華勇,曾定榮.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2010(05)
[6]氣動(dòng)位置伺服系統(tǒng)建模與PID控制仿真研究[J]. 高恒,尚群立.  機(jī)械制造. 2009(11)
[7]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的氣動(dòng)伺服位置控制系統(tǒng)研究[J]. 胡萬(wàn)強(qiáng),張?jiān)?吳張永.  液壓與氣動(dòng). 2007(06)
[8]基于靜態(tài)工作點(diǎn)前饋補(bǔ)償?shù)呢?fù)載口獨(dú)立控制系統(tǒng)[J]. 曹劍,徐兵,孫軍,楊華勇,王昊.  機(jī)床與液壓. 2006(08)
[9]負(fù)載口獨(dú)立控制系統(tǒng)靜態(tài)工作點(diǎn)選取原則及仿真分析[J]. 曹劍,徐兵,楊華勇,朱笑叢.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2006(06)
[10]氣動(dòng)比例閥的死區(qū)補(bǔ)償與仿真[J]. 孔祥臻,劉延俊,王勇,趙秀華.  山東大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2006(01)

博士論文
[1]負(fù)載口獨(dú)立電液比例方向閥控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉英杰.浙江大學(xué) 2011
[2]新型PID模糊控制器的結(jié)構(gòu)分析及應(yīng)用研究[D]. 李慶春.中南大學(xué) 2010
[3]基于運(yùn)動(dòng)和壓力獨(dú)立控制的氣動(dòng)同步系統(tǒng)研究[D]. 曹劍.浙江大學(xué) 2009

碩士論文
[1]氣壓模擬系統(tǒng)級(jí)聯(lián)控制研究[D]. 譚路.華中科技大學(xué) 2016
[2]氣壓模擬系統(tǒng)自調(diào)整模糊控制研究[D]. 毋迪.華中科技大學(xué) 2014
[3]基于迭代學(xué)習(xí)理論的氣動(dòng)機(jī)械手速度控制研究[D]. 曾浩.昆明理工大學(xué) 2013
[4]氣壓力控制系統(tǒng)特性及策略研究[D]. 王媛媛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[5]直線氣缸的位置控制研究[D]. 郭世軍.蘭州理工大學(xué) 2007
[6]模糊控制及PID控制在氣動(dòng)伺服速度控制中的應(yīng)用研究[D]. 宋利國(guó).昆明理工大學(xué) 2006
[7]超高壓氣動(dòng)比例減壓閥的仿真與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 陳奕澤.浙江大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3222770