發(fā)布時(shí)間：2021-11-03 01:54

　　近年來(lái),工業(yè)的飛速發(fā)展帶動(dòng)了氣動(dòng)技術(shù)也取得了飛速發(fā)展。在現(xiàn)代工業(yè)中,由于氣動(dòng)技術(shù)的成本較為低廉,且工作效率較高,污染低,對(duì)于能源的利用率高,同時(shí)操作和維護(hù)的方式較為簡(jiǎn)便,氣動(dòng)技術(shù)正在各個(gè)行業(yè)進(jìn)行著廣泛的應(yīng)用。氣動(dòng)伺服系統(tǒng)的主要控制分為位置控制和力控制兩種類(lèi)型,現(xiàn)階段,在越來(lái)越多的復(fù)雜工況中會(huì)使用到氣動(dòng)技術(shù),在很多控制實(shí)例中,單一的控制方式已不能夠滿(mǎn)足人們預(yù)期,需要將兩種控制進(jìn)行靈活切換從而達(dá)到控制目的。但是在氣動(dòng)伺服系統(tǒng)的兩種控制中切換時(shí),系統(tǒng)的穩(wěn)定性會(huì)因?yàn)橄到y(tǒng)參數(shù)的跳變和抖動(dòng)而變差,影響系統(tǒng)的性能。因此,降低力和位置控制在切換時(shí)產(chǎn)生的抖動(dòng)、提高系統(tǒng)切換的穩(wěn)定性和平順性成為了亟待解決的問(wèn)題。本文將氣動(dòng)伺服系統(tǒng)作為研究對(duì)象,通過(guò)對(duì)氣動(dòng)系統(tǒng)各主要環(huán)節(jié)的線性化分析,確立了目標(biāo)系統(tǒng)的位置控制模型和力控制模型。在研究切換控制的過(guò)程中,將氣壓缸的行程分為未受到外力和受到外力兩階段進(jìn)行研究。當(dāng)氣壓缸還未與外界物體接觸,無(wú)接觸力產(chǎn)生時(shí),采用位置式PID控制,對(duì)氣壓缸的位置進(jìn)行控制;當(dāng)氣壓缸與外界接觸且受到外力時(shí),采用模糊PID控制,對(duì)氣壓缸的受力大小進(jìn)行控制;在兩種系統(tǒng)切換時(shí),根據(jù)輸出力的控制權(quán)值,通... 

【文章來(lái)源】：東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：53 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１氣動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖??首先對(duì)氣動(dòng)伺服系統(tǒng)做出以下假設(shè)：??

響。特別是在氣缸的臨界速度點(diǎn)附近，氣缸摩擦力對(duì)于系統(tǒng)的影響程度會(huì)??加大，所以摩擦力研究對(duì)于氣缸力伺服系統(tǒng)建模尤為重要。氣缸內(nèi)部摩擦力主要分為動(dòng)??摩擦力和靜摩擦力，當(dāng)氣缸從靜止到開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，摩擦力會(huì)由靜摩擦轉(zhuǎn)化為動(dòng)摩擦，數(shù)??值上也會(huì)突然變小，而在達(dá)到了臨界速度后摩擦力又會(huì)隨速度増快而加大，因此氣缸摩??擦力具有很強(qiáng)的非線性，會(huì)在低速時(shí)出現(xiàn)爬行現(xiàn)象。初步設(shè)計(jì)采用Ｓｔｒｉｂｅｃｋ摩擦力模型??來(lái)描述氣缸運(yùn)動(dòng)時(shí)內(nèi)部摩擦力的動(dòng)態(tài)過(guò)程。在Ｓｔｒｉｂｅｃｋ模型中，速度與摩擦力的對(duì)應(yīng)關(guān)??系如圖２－２所不：??１?＾???？??速度／（ｍ?．?ｓ－１）??圖２－２?Ｓｔｒｉｂｅｃｋ模型摩擦力與速度關(guān)系曲線??從圖中可以看出在該摩擦力模型中摩擦力隨著速度增加而降低，當(dāng)達(dá)到臨界值后摩??擦力又隨速度增加而增高，基本符合氣缸中摩擦力特性，其公式為：??Ｆｕ＝?Ｆｃ?＋?（ＦＳ－Ｆｃ）ｅ?ｓｇｎ（ｗ）?＋?Ｃｗ?（２－６）??式中Ｆｓ?靜摩擦力，（Ｎ）；??Ｆｃ——庫(kù)倫摩擦力，（Ｎ）；??ｕ?活塞速度，（ｍ／ｓ）；??１０??

?東北林業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文???＾????ｔ．???】?公?１?…二??Ｔ???丨＿．???＾?????ｉ〇－??蒼?｜?Ｉ?－??｜?ＩＩ??１°．?丨’?＇?Ｊ??－Ｗ?－?Ｉ?－??－４０?－?＇Ｊ，?Ｉ?－??＾?Ｖ?變??＇－０?２?－０?１５?－０?１?－０?０５?Ｄ?０Ｄ５?０?１?０１５?０２??速度（ｍ．?ｓ－１）??圖２－３低速時(shí)ＬｕＧｒｅ模型摩擦力與速度關(guān)系??２．５氣動(dòng)控制系統(tǒng)線性化??首先對(duì)方程式（２－１）和式（２－２）進(jìn)行線性化處理，根據(jù)Ｓａｒｗｉｌｅ流量公式，氣體??通過(guò)伺服閥的流量方程是一個(gè)關(guān)于氣缸位移Ｘｖ和進(jìn)氣氣缸與排氣氣缸中的氣體壓力戶(hù)／??和乃的函數(shù)，因此，為了得到伺服閥的線性化方程，對(duì)流量方程進(jìn)行針對(duì)變量的一階偏??微分處理：??Ｑｍ＇＝Ｋｍ、ｘ、￣ｋｃ＇Ｐ＇?（２－１０）??Ｑｍ２?＝?Ｋｍ２Ｘｖ?－（２－１１）??式中????Ｉ?２??ｄ〇?〇．５２８?也?１??Ｖ?＝?ｄＱｎ，＼?Ｉ?＝?Ｉ?ＮＲＴ?｛ｐｊ?Ｐｓ??ｍ，?ｄＸｖ?０?Ｉ?丄????ＣｄｃｏＰｓ（—Ｖ＂１?１?２ｋ?心０．５２８??＋?Ｕ?Ｖ＿?＋?ｌ）?Ｐｓ??＇???２?早??ｄ〇?ｆ—Ｔ－ｆ—１?〇－５２８＜＾＜１??Ｋ?＝ＤＱｎ，２＼?＝?＼ＲＴ?ｋ－＼＼｛ｐｊ?｛Ｐ］Ｊ?ｆ２??０１２?ａ＾ｖ?０?］?丄????ＣｊＣｄｐＪ—Ｙ＇?Ｉ－蘆—?０＜?＾２．?＜０．５２８??＊Ｕ＋Ｕ?ｖ＾＾＋ｉ）?ｐ２??１２??

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3472811