氣動(dòng)技術(shù)具有一系列顯著優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用，已成為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)不可缺少的手段。進(jìn)入上世紀(jì)90年代后，氣動(dòng)技術(shù)更是突破傳統(tǒng)死區(qū)，經(jīng)歷著飛躍性發(fā)展。氣動(dòng)伺服技術(shù)作為本學(xué)科的前沿研究領(lǐng)域，備受人們的重視。氣動(dòng)伺服定位技術(shù)已能使氣缸在高速運(yùn)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)任意點(diǎn)、高精度定位，突破了傳統(tǒng)的氣動(dòng)定位方法。基于眾多中小企業(yè)關(guān)于工程可行性好、性價(jià)比高的氣動(dòng)自動(dòng)化設(shè)備改造的需求，本文提出了一種低成本的基于比例方向閥的直線氣缸位置控制系統(tǒng)，仿真結(jié)果表明其具有理想的控制性能，因而以期其能在工程中獲得推廣和應(yīng)用。 文中以氣體動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ)，運(yùn)用諸如熱力學(xué)定律、能量守恒定律、牛頓第二定理等一些已知的定理和定律，通過一些合理而必要的假定和簡(jiǎn)化，獲得了被控對(duì)象的基本狀態(tài)方程。最后，利用Simulink強(qiáng)大的非線性建模功能，建立了一個(gè)全新的基于比例方向閥的直線氣缸位置控制系統(tǒng)的非線性模型。其中，關(guān)于氣缸非線性摩擦力的模型，文中充分考慮了氣缸因加工而引起的不同位置摩擦力不同的因素，進(jìn)一步改進(jìn)和完善了前人的研究成果，使得該非線性模型更加接近實(shí)際系統(tǒng)，為研究系統(tǒng)的控制策略提供了基礎(chǔ)和依據(jù)，... 

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
插圖索引
附表索引
第1章 緒論
    1.1 直線氣缸位置控制的技術(shù)概要
    1.2 直線氣缸位置控制技術(shù)的發(fā)展
    1.3 直線氣缸位置控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀
    1.4 本課題的研究意義
    1.5 本文主要研究工作
    1.6 本研究工作的創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 直線氣缸的位置控制系統(tǒng)
    2.1 前言
    2.2 基于比例方向閥的直線氣缸的位置伺服系統(tǒng)
        2.2.1 氣動(dòng)控制系統(tǒng)的一般組成
        2.2.2 基于比例方向閥的直線氣缸位置控制的系統(tǒng)組成
    2.3 氣動(dòng)系統(tǒng)的組成
        2.3.1 氣缸
        2.3.2 電-氣比例方向閥
        2.3.3 穩(wěn)壓氣源和其它主要附件
    2.4 控制系統(tǒng)的組成
    2.5 小結(jié)
第3章 系統(tǒng)建模與仿真試驗(yàn)
    3.1 前言
    3.2 計(jì)算機(jī)仿真及Matlab/Simulink工具軟件
    3.3 壓縮空氣及其典型特性
        3.3.1 壓縮性與膨脹性
        3.3.2 粘性與理想氣體
        3.3.3 臨界狀態(tài)與壅塞現(xiàn)象
    3.4 氣缸的動(dòng)靜態(tài)特性分析
        3.4.1 氣缸的靜特性
            3.4.1.1 無負(fù)載靜態(tài)工作特性
            3.4.1.2 帶負(fù)載靜態(tài)工作特性
        3.4.2 氣缸的動(dòng)特性
            3.4.2.1 理想無負(fù)載時(shí)的動(dòng)特性
            3.4.2.2 實(shí)際氣缸的啟動(dòng)及活塞運(yùn)動(dòng)
    3.5 基于比例方向閥的直線氣缸的系統(tǒng)建模與仿真
        3.5.1 閥控缸簡(jiǎn)化模型介紹
        3.5.2 氣缸活塞的力平衡方程的數(shù)學(xué)建模
        3.5.3 氣缸兩腔的流量方程的數(shù)學(xué)建模
        3.5.4 比例閥的壓力-流量方程的數(shù)學(xué)建模
        3.5.5 氣缸摩擦力的數(shù)學(xué)建模
        3.5.6 基于比例方向閥的直線氣缸的系統(tǒng)建模與仿真
        3.5.7 基于比例方向閥的直線氣缸的非線性模型的線性化
    3.6 小結(jié)
第4章 控制策略的研究
    4.1 前言
    4.2 控制策略概述
        4.2.1 經(jīng)典控制方法
        4.2.2 現(xiàn)代控制方法
    4.3 PID算法
        4.3.1 直接數(shù)字控制的基本概念
        4.3.2 基于DDC系統(tǒng)的PID控制器
        4.3.3 仿人智能積分
    4.4 基于比例方向閥的直線氣缸的控制策略的研究與仿真試驗(yàn)
        4.4.1 常規(guī)PID控制與仿真試驗(yàn)
        4.4.2 復(fù)合控制與仿真試驗(yàn)
        4.4.3 復(fù)合智能積分PID控制與仿真試驗(yàn)
        4.4.4 優(yōu)化控制與仿真試驗(yàn)
    4.5 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A (攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[8]氣動(dòng)新技術(shù)講座　氣動(dòng)伺服定位控制系統(tǒng)[J]. 陸鑫盛.  液壓氣動(dòng)與密封. 1999(05)
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碩士論文
[1]氣動(dòng)伺服定位系統(tǒng)的理論研究與應(yīng)用[D]. 謝朝夕.重慶大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3696293