本文選題：電液伺服非線性系統(tǒng) + 動態(tài)面控制　； 參考：《蘭州理工大學(xué)》2012年碩士論文

【摘要】：本文針對某廠拉壓應(yīng)力測試臺出現(xiàn)的液壓缸位移輸出不精確以及銷、液壓缸和產(chǎn)品連接處出現(xiàn)的剩余壓緊力問題，提出一種新的方案來解決這些問題，采用電液伺服系統(tǒng)代替原先的開環(huán)系統(tǒng)，以電液伺服系統(tǒng)為研究對象建立數(shù)學(xué)模型并建立狀態(tài)空間模型，利用動態(tài)面控制技術(shù)設(shè)計一種魯棒自適應(yīng)動態(tài)面控制器，使得系統(tǒng)位移輸出能夠很好地跟蹤預(yù)期參考信號，并使得系統(tǒng)跟蹤誤差能夠收斂到很小的范圍內(nèi)。動態(tài)面控制方法是基于后推法發(fā)展而來的，它使虛擬控制通過一個一階低通濾波器，從而克服了由于后推法設(shè)計的控制器產(chǎn)生的眾多微分項，使得控制器也變得簡單，而且跟蹤誤差相對較小。通過穩(wěn)定性證明，可知整個系統(tǒng)在李雅普諾夫意義下半全局漸近穩(wěn)定。通過MATLAB軟件仿真，其結(jié)果符合預(yù)期目標(biāo)。 通過FLS模糊系統(tǒng)逼近電液伺服非線性系統(tǒng)中的不確定參數(shù)，與控制面技術(shù)相結(jié)合的方式，設(shè)計出相應(yīng)的控制器，選取合適的參數(shù)，可以使電液伺服非線性系統(tǒng)在李雅普諾夫意義下半全局漸近穩(wěn)定且跟蹤誤差收斂于一個零的領(lǐng)域內(nèi)。經(jīng)過仿真表明，其跟蹤誤差低于僅利用動態(tài)面技術(shù)的方式系統(tǒng)所產(chǎn)生的跟蹤誤差。而且，，通過輸入階躍信號并與傳統(tǒng)PID控制進行對比，通過對比發(fā)現(xiàn)動態(tài)面控制超調(diào)量相比于傳統(tǒng)的PID控制大大降低，且系統(tǒng)響應(yīng)速度明顯提高，動態(tài)特性要優(yōu)于傳統(tǒng)的PID控制。 相比于傳統(tǒng)的PID控制，動態(tài)面控制技術(shù)會有更好的發(fā)展空間，因為將來的工業(yè)場合會需要大量的高精度、高響應(yīng)的控制器。當(dāng)然，開發(fā)這種控制器也會投入一定的人力物力，隨之帶來的就是經(jīng)濟成本的提高。
[Abstract]:In this paper, a new scheme is proposed to solve the problems of the inexact displacement output of hydraulic cylinder and the residual compression force in the joint of pin, cylinder and product, which appear in the tension and compression stress test table of a certain factory, and a new method to solve these problems is put forward in this paper. The electro-hydraulic servo system is used to replace the open loop system. The mathematical model and the state space model of the electro-hydraulic servo system are established. A robust adaptive dynamic surface controller is designed by using the dynamic surface control technology. The system displacement output can track the expected reference signal well and the system tracking error can converge to a very small range. The dynamic surface control method is developed based on the backstepping method. It makes the virtual control pass through a first-order low-pass filter, thus overcomes the many differential terms produced by the controller designed by the backstepping method, and makes the controller become simple. And the tracking error is relatively small. It is proved that the whole system is semi-globally asymptotically stable in the sense of Lyapunov. Through the MATLAB software simulation, the results are in line with the expected objectives. Through the FLS fuzzy system approaching the uncertain parameters in the electro-hydraulic servo nonlinear system and combining with the control surface technology, the corresponding controller is designed and the appropriate parameters are selected. It is possible to make the electro-hydraulic servo nonlinear system semi-globally asymptotically stable in the sense of Lyapunov and the tracking error converges to a zero domain. The simulation results show that the tracking error is lower than that produced by the system using dynamic surface technique only. Furthermore, by input step signal and compared with the traditional PID control, it is found that the dynamic surface control overshoot is much lower than the traditional PID control, and the system response speed is obviously improved, and the dynamic characteristic is better than the traditional PID control. Compared with the traditional PID control, the dynamic surface control technology will have a better development space, because in the future industrial field will need a large number of high precision, high response controller. Of course, the development of this controller will also invest a certain amount of manpower and material resources, followed by the increase in economic costs.
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TH137

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本文編號：1786800