孟德远[1]2013年在《高精度气动同步系统研究》文中提出因为具有功率-质量比大、清洁、结构简单、易维护等优点,气动同步技术在机器人、工业自动化和医疗机械等领域具有广泛的应用前景。但是气动系统具有很多不利于精确控制的弱点,如强非线性、参数时变性和模型不确定性等,如何提高气动位置伺服系统的轨迹跟踪控制性能和如何实现多执行元件同步控制仍是当前气动技术研究的一个重要方向。本论文以一个双气缸的气动同步系统为研究对象,以实现单缸的高精度运动轨迹跟踪控制和双缸的精确位置同步控制为研究目标,利用理论分析和实验相结合的方法,从建立精确描述系统特性的非线性模型入手,深入的研究了气动伺服位置控制策略和气动同步控制方法。为实现气缸的高精度运动轨迹跟踪控制,本论文首先基于LuGre模型对气缸摩擦力进行了补偿,并提出了一种含死区补偿的自适应鲁棒控制策略。该控制器采用双观测器来估计摩擦力内状态,通过在线最小二乘参数估计来减小模型中参数不确定性,并利用非线性鲁棒控制来抑制参数估计误差、未建模动态和干扰的影响,从而保证一定的鲁棒瞬态性能和高的稳态跟踪精度。由于使用了标准投影映射技术,参数自适应律与非线性鲁棒控制器两个部分可以独立进行设计。鉴于系统模型中的不确定性是非匹配的,采用了反步法来设计非线性鲁棒控制器。此外,由于控制器能在线辨识阀的死区参数并对死区进行补偿,算法的可移植性好。在此基础上,将交叉耦合思想与直接/间接集成自适应鲁棒控制结合起来,提出一种基于交叉耦合方法的自适应鲁棒气动同步控制策略,实现了双缸的精确位置同步控制。本论文共分六章,现将各章内容分述如下：第一章,详细介绍了气动伺服位置控制的研究现状,指出提高气缸的轨迹跟踪控制性能仍是当前气动技术研究的一个重要方向；简述了气动同步控制的研究背景和研究现状；最后概述了本课题的研究意义、研究难点以及主要研究内容。第二章,描述了气动同步系统实验装置的硬件组成；研究了气体通过控制阀阀口的流动、气缸两腔内气体的热力过程和气缸的摩擦力特性等问题,建立了气动同步系统的非线性模型,为控制器设计做好准备；通过参数辨识,获得了控制阀阀口开度与控制电压的关系以及缸内空气与气缸内壁间的热传导率；为满足高精度气动伺服位置控制时基于模型的摩擦力补偿需要,建立了气缸的LuGre动态摩擦模型并对其中参数进行了辨识。第三章,给出气动同步系统某一轴的非线性状态空间模型,并分析系统的控制难点,归纳出为实现气缸的高精度运动轨迹跟踪控制,所采用的控制方法必须考虑模型中参数不确定性和不确定非线性的影响。首先为气动位置伺服系统设计一个鲁棒自适应控制器和一个确定性鲁棒控制器,通过分析二者的优点和研究如何将它们有机结合,提出了一种气动位置伺服系统的自适应鲁棒运动轨迹跟踪控制策略。它采用在线参数的自适应调节减小模型参数不确定性,同时通过鲁棒控制律抑制不确定非线性的影响,从而达到较好的动态性能和较高的稳态跟踪精度。实验证明,自适应鲁棒控制器是有效的,控制性能高于文献中已有的研究成果,且对系统参数变化和干扰具有较强的性能鲁棒性。第四章,在上一章研究的自适应鲁棒控制器基础上,通过引入一个动态补偿型快速自适应项,设计了直接／间接集成自适应鲁棒控制器,提高了系统瞬态跟踪性能；针对比例方向控制阀存在显著的死区且不同阀的死区特性差异较大的情况,提出一种含死区补偿的直接／间接集成自适应鲁棒控制器,在线辨识阀的死区参数并通过构造死区逆对死区进行补偿,提高了算法的可移植性；为进一步提高气缸低速运行时的轨迹跟踪控制精度,研究了基于LuGre模型的气缸摩擦力补偿方法以及如何将该补偿方法与直接／间接集成自适应鲁棒控制方法结合起来。最后,通过实验证明了上述气动位置伺服系统的高精度运动轨迹跟踪控制策略的有效性。跟踪幅值为0.125m、频率为0.5Hz正弦轨迹时,最大稳态跟踪误差为1.32mm,平均稳态跟踪误差为0.68mm,瞬态过程最大跟踪误差为1.61mm；跟踪低速正弦轨迹时,最大稳态跟踪误差为0.59mm,平均稳态跟踪误差为0.21mm。第五章,提出一种基于交叉耦合方法的自适应鲁棒气动同步控制策略,既保证多气缸精确同步又不影响系统中每一气缸的轨迹跟踪控制精度,基本思想是：将同步误差反馈至每个轴控制器的输入端与轨迹跟踪误差组成一个新的称为耦合误差的变量,为每个轴分别设计直接/间接集成自适应鲁棒控制器使耦合误差收敛,实现轨迹跟踪误差和同步误差同时收敛。给出了控制器的详细设计步骤,并以双气缸同步为例,通过实验证明控制器的有效性和性能鲁棒性。跟踪幅值为0.125m、频率为0.5Hz的正弦期望轨迹时,最大同步误差为1.25mm左右,平均同步误差为0.67mm左右。第六章,对本论文的主要工作、研究结论和创新点进行了总结,并对未来的研究工作进行了展望。
刘建忠[2]2000年在《伺服补偿的高精度同步系统的设计与研究》文中进行了进一步梳理同步驱动系统是机电液一体化技术的一个重要领域，在工业生产中得到广泛应用。与其它同步驱动方式相比，液压同步驱动具有结构简单、组成方便、易于控制和适宜大功率场合等诸多优点。而同步驱动系统的关键是高效高同步精度问题。因此，如何来开发、研制出高效高精度的同步驱动系统就成为工程技术人员普遍关心和攻克的难题。 本课题针对传统的两种同步控制方式：阀控同步方式与泵控同步方式存在的缺点，提出综合采用容积泵控与阀控的复合控制方式来加以改进，充分利用泵控与阀控的各自优点，最大限度地改进了同步系统的同步运行性能。阀泵复合控制的系统在动态调节过程中主要利用阀控输出保证动态性能，在稳态调节时主要利用双联泵控进行调节。本论文的主要内容如下： 1．探讨了采用机液伺服阀控作为补偿的同步复合控制系统，并对其数学模型进行了较详细的分析研究。 2．进一步提出了利用电液比例阀控作为辅助补偿系统的复合同步控制系统，进行了计算分析。 3．利用模拟实际工况的试验系统和同步误差在线检测系统、利用Wisdows环境下的VB开发出数据自动采集软件，对上述同步系统进行不同条件下的同步性能评估。
杨文彬[3]2014年在《多液压缸同步系统的设计及其控制策略研究》文中研究说明摘要：多液压缸同步驱动控制一直是工业领域的重要研究课题。目前的研究主要存在以下不足：1.着重于研究系统的高精度同步而忽略了系统的高可靠性；2.主要研究单方向的高精度同步而对双向均要求高精度同步的系统研究较少；3.工程上各种液压同步系统原理基本相同,同步控制性能也主要取决于液压元件的性能,多年来没有显著提升。针对以上研究的不足,本文从多液压缸同步系统的双向高精度同步以及高可靠性入手,结合现代控制策略,对多液压缸同步进行了研究,主要内容如下：1.介绍了多液压缸同步的应用领域以及研究现状,重点阐述了多液压缸同步控制技术的发展以及课题的来源和研究的意义。2.针对传统液压同步回路存在的问题,提出了新的两级双向液压同步的方案；分析了系统中主要液压元件的特性,并计算了系统的可靠度；设计了液压同步试验台及其监测控制系统。3.分析了导致多液压缸不同步运动的主要影响因素,并对多液压缸同步控制方法进行了研究,提出了一种有效的同步控制方法；采用AMESim对多液压缸同步系统在不同工况下的动态特性进行仿真,结果验证了两级双向液压同步控制方案的有效性以及抗强干扰性。4.为了保证多液压缸同步系统在控制结构以及参数变化等情况下的同步性能,建立了多液压缸同步系统数学模型,并设计了积分滑模变结构同步控制器；采用AMESim和Simulink对系统进行联合仿真,结果表明该控制算法具有较高的同步控制精度以及较强的鲁棒性。5.在液压同步试验台上进行多液压缸同步试验,并进行了测试,结果验证了所设计的两级双向液压同步系统及其控制策略的有效性。
于今[4]2016年在《800MN模锻液压机液压系统设计与同步控制策略研究》文中研究指明800MN模锻液压机主要用于生产各种低塑性的高强钢、耐热钢以及碳素钢和低合金等金属模锻件,是生产航空、舰船、航天、军事、电力、核工业等领域大型模锻件的基础设备。800MN模锻液压机主驱动系统是一个复杂的机电液耦合系统,各参数之间耦合关系十分复杂。因此,主驱动系统的稳定性,快速性,准确性和以及其同步纠偏的研究分析非常重要。本文以主驱动系统及其控制系统为研究对象,围绕液压机主驱动系统控制原理、活动横梁的动态响应特性、同步控制策略等重点内容进行了研究。本文针对800MN模锻液压机的机械结构和工艺动作,对液压机主驱动系统液压回路进行了系统的设计;推导出了模锻液压机主驱动系统的数学模型,通过对该系统的工作缸建压进行了分析,得出了以时间、负载和活动横梁压制速度为输入,工作缸同步驱动活动横梁绕工作缸中心对角线垂线的偏转角度为输出的动态过程。对被动同步控制回路进行了设计和仿真分析,表明同步缸能够较好的实现位置纠偏;建立了液压机主被动混合同步系统的动力学模型,分析了偏载力矩与纠偏力对活动横梁转角的影响;通过ADAMS和AMEsim软件对混合同步系统进行了联合仿真,获得了多种工况下的混合同步曲线,仿真结果表明系统具有较好的控制性能。针对多缸液压同步系统的控制策略进行了归纳,并根据800MN液压机系统的特点提出了基于模型参考自适应的前馈补偿同步调平策略。通过对系统进行了相关的全数字化仿真,通过和作对比,可以发现采用模型参考自适应控制策略比普通的PID控制具有更好的响应速度和动态性能,同步误差符合设计要求。。仿真结果缩比样机试验研究表明,800MN模锻液压机主驱动系统具有较好的位置控制特性和同步纠偏精度,验证了主驱动系统设计和控制方案的合理性,为模锻液压机的主驱动系统设计提供了理论依据,也为后期的液压系统安装与调试以及性能试验提供了参考。本文的仿真研究对提高模锻液压机主驱动系统位置控制性能和同步纠偏性能具有重要的理论价值和实际工程意义。
曹剑[5]2009年在《基于运动和压力独立控制的气动同步系统研究》文中提出随着微电子技术的飞速发展,气动伺服系统特别是气动伺服位置控制系统得到越来越广泛的应用。采用气动伺服位置控制可以方便地实现多点无级定位(柔性定位)和无级调速。此外,利用气动伺服位置控制系统中气缸运动速度的连续可调来替代传统的节流阀加端部缓冲的方式,可以获得最佳的速度与缓冲效果,大幅度地降低气缸的动作时间,缩短工序节拍,提高生产率。由于气体的可压缩性,气动产品可实现软接触,动作柔和,气动技术的这个特性,是其他机电产品望尘莫及的。基于运动和压力独立控制的气动同步系统实际上是将控制运动轨迹和压力轨迹的负载口独立控制技术应用于气动同步系统。与传统进出节流阀口机械联动的气动系统相比较,其先进性主要体现在:(1)单只气缸的两个控制自由度和进排气节流阀口的面积比可变提高了系统柔性;可根据负载类型实时修改控制策略,所有工作点均可达到最佳控制性能。(2)采用精确的计算流量反馈来快速精确控制压力,从而避免了由于气体压缩性和环境因素引起不能预测的压力响应滞后导致换向阀误切换的问题。(3)在加速过程中,通过加大进、排气阀的开度以保证其快速性,在减速和制动过程中,通过控制排气侧压力来避免压力冲击和振荡,提高负载减速和制动过程的平稳性。(4)摩擦力的建模非常复杂,特别在速度反向时要对无杆气缸的摩擦力进行精确建模几乎不可能,而负载口独立控制可以采用速度逼近位移修正的方式来避免运动过程中速度反向,从而使摩擦力缓变,保证较高的轨迹跟踪精度。基于运动和压力独立控制的气动同步系统可用于门架驱动结构或气动升降平台,将在自动化生产线、半导体加工装备、航天与航空驱动装置、医疗器械等领域有广阔的应用前景。目前,国内外对气动同步系统的研究报道较少,而且同步精度与抗干扰性能有待于进一步提高。气动系统的强非线性与参数时变性、气缸摩擦力较大与气体刚度较低之间的矛盾等,给气动伺服系统的同步运动带来挑战。具体而言:首先,瞬态质量流量公式的模型不确定与强非线性、气动系统的结构参数不确定和压力微分方程的未知非线性对控制性能有不利影响。其次,气缸摩擦力/驱动力之比过大,且其摩擦力的精确建模难度较大,气动系统的低刚度与反馈控制中摩擦力的反向将制约气动伺服位置轨迹跟踪精度的提高。再者,自适应鲁棒压力控制器、自适应鲁棒运动控制器与同步控制器构成复合控制方式实现精确同步与强鲁棒性的问题;当同步系统刚启动或存在突变干扰时,压力控制将影响到同步精度,必须采取有效措施解决这种低响应带来强耦合的问题。本论文以基于运动和压力独立控制的气动同步系统为研究对象,以实现较大摩擦力的无杆气缸的高精度运动轨迹跟踪和同步运动为研究目标,将理论分析与试验研究相结合,深入地研究了气动伺服系统的同步运动控制方法。本博士论文的创新点如下:第一,提出了基于运动与压力独立控制的气动同步运动节能控制方法,采用自适应鲁棒压力控制器使气缸在运动过程中保持压力等级不变从而确保气缸摩擦力的变化率不大;采用自适应鲁棒运动控制器对气缸摩擦力进行精确的模型补偿并通过速度逼近位移修正的控制方式确保速度不反向来提高运动轨迹的跟踪精度;根据同等方式和主从方式相结合的复合控制方式,将同步误差作为输入经过同步控制器叠加到自适应鲁棒运动控制器中,从而进一步提高同步精度。第二,根据相同控制电压下端口A和端口B的稳定压力不同的物理现象,通过两条压力稳定比值曲线求取偏移量的最小值来获得比例阀的中位电压;根据无杆气缸始端和末端的压力响应曲线不同但稳定压力相同的物理现象,通过压力相同则泄漏的质量流量相同来求取无杆气缸的固定容积;通过对流量系数进行参数线性化与对临界压力比进行修正,获得一种改进型的圣维南质量流量公式;并与自适应鲁棒控制算法和自适应卡尔曼滤波算法结合来提高模型补偿的精确性和参数辨识的有效性。第三,提出了一种新的气缸摩擦力模型,此模型能够反映随停滞时间和压力上升速率而变化的极限静摩擦力、什特里别克效应与衰减的粘性摩擦系数等现象;通过设计试验分离停滞时间与压力上升速率,发现气缸的极限静摩擦力既与停滞时间有关也与压力上升速率有关;采用与运动时间有关的缓变的指数下降函数描述了动摩擦力小幅衰减现象,测试出粘性摩擦系数与压力近似成正比。本博士论文的研究内容分为八章,现逐章分述如下:第一章,简要介绍了气动伺服位置控制系统的的发展概况;按气动元件组成系统的机械结构形式划分为进出口联动控制的阀控缸系统与负载口独立控制的阀控缸系统,并从这个角度总结了国内外在气动伺服位置控制领域的研究现状。将气动同步系统的研究划分为两个发展阶段,分析了前人的研究成果。最后概述了基于运动和压力独立控制的气动同步系统的研究意义、研究难点以及研究内容。第二章,设计了气动同步系统的同步装置及其加载装置;根据数学建模的假设条件,建立了气缸的运动动力学方程与压力微分方程;通过参数辨识求取比例阀的中位电压、中位死区的泄漏模型、无杆气缸的固定容积;通过对流量系数进行参数线性化的在线辨识与对临界压力比进行修正,获得一种改进型的圣维南质量流量公式。第三章,设计了自适应鲁棒压力控制器来提高无杆气缸在运动中的压力轨迹跟踪精度;通过阀口面积的离线拟合和流量系数的在线参数估计来改善自适应的模型补偿效果;通过鲁棒反馈和自适应卡尔曼滤波保证对未知非线性、参数波动和噪声等具有强鲁俸性;探索了变增益非线性鲁棒反馈项的调试方法。第四章,压力控制器使气缸在运动过程中保持压力等级不变从而确保气缸摩擦力的变化率不大且方便对摩擦力精确建模;采用速度逼近位移修正的方式确保摩擦力不反向;设计了自适应鲁棒运动控制器来实现具有较大时变摩擦力的无杆气缸达到高精度的运动轨迹跟踪控制;分析了期望速度修正项的作用及其选取方法;总结出误差调节过程中的工况及其转化过程。第五章,分析了流导的两种表现形式,根据系统流导当量对负载口独立控制系统进行静态建模;在此基础上,总结出独立控制系统流导反向准则和能量损失守恒准则,定义了系统速度敏感系数;分析了负载口独立控制气动伺服系统的耗气量,探索出一种耗气量计算方法;求取了负载口独立控制气动伺服系统线性化后的传递函数,分析了系统的负载敏感度与动态刚度。第六章,详细总结了预位移、极限静摩擦力、什特里别克效应和摩擦滞后的建模方法;提出一种能够反映极限静摩擦力、什特里别克效应与衰减的粘性摩擦系数等现象的气缸摩擦力模型;设计能将停滞时间与压力上升速率进行分离的试验,证实气缸的极限静摩擦力既与停滞时间有关也与压力上升速率有关;采用与运动时间有关的缓变的指数下降函数描述了动摩擦力小幅衰减现象。第七章,将负载口独立控制的气动同步系统分成六种同步控制方式并进行了试验测试;方式一和方式二的运动开环证实了两套驱动系统硬件的差异较大,从而不能实现开环的同步运动,也证实了在恒定背压时单套驱动系统可实现较好的匀速运动;单一主从方式证实了由于主动缸的速度波动导致很难达到较高的同步精度;单一同等方式证实了达到较高运动轨迹跟踪是实现较高精度同步运动的前提;同步误差双反馈的同等方式,突破了仅靠运动轨迹跟踪精度来保证同步精度的局限性;同等方式与主从方式相结合的复合同步控制方式可达到最大同步误差为3.3mm、平均同步误差为0.9mm、稳态同步误差为0.2mm、最大同步误差为最大行程的1.1%。第八章,总结归纳了在基于运动和压力独立控制的气动同步系统研究中所做的主要工作、研究结论和创新之处,同时对气动同步系统的研究进行了展望,为本课题的继续深入提供了参考。
唐志军[6]2018年在《比例阀控组合缸双向双闭环同步控制研究》文中研究指明在多缸位置同步的众多应用场合中,不仅要求液压缸双向具有较高的跟踪和同步精度,而且满足对速度的控制要求,但由于各缸间的耦合、外界扰动以及负载的复杂多变性影响,使得其难于取得很好的控制效果。本文以预弯机为研究对象,对其比例阀控组合缸同步控制系统进行研究。根据其液压工作原理建立了同步控制系统的数学模型,分析了同步控制系统存在的非线性因素,分别对单轴控制和四轴控制制定了相应的控制策略。考虑到负载对速度稳定和位置精度的影响,提出了基于单轴带负载补偿的位置速度双闭环控制的四轴同步控制策略。对于单轴同时控制位置和速度特点,采用外环位置控制,内环速度控制的双闭环控制方法;对于四轴同步采用两组主从同步,两组主轴之间采用均值同步的混合同步控制方式。为了验证所提控制策略的可行性,釆用AMEsim和Simulink对系统进行联合仿真。仿真结果表明:在不同载荷、不同干扰、不同控制方法的情况下,所提控制策略实现了双向较高的同步精度和速度跟踪精度。这既满足了预弯机实际生产过程的控制要求,也为液压同步系统研究和应用提供有价值的理论依据和应用参考。
高恒路[7]2012年在《电液伺服双向激振非常规同步控制的研究》文中研究表明在工业领域中,液压同步控制是一项非常重要的技术。但由于多缸系统间耦合干扰的影响以及负载的多变性,使高精度同步控制技术的研究十分困难。本文在国家自然科学基金项目的资助下,以双向激振动三轴仪同步控制系统为平台,对电液伺服非常规同步系统进行了深入分析,并进行了仿真和实验研究。具体研究内容如下：在建立双向激振动三轴仪非常规同步系统数学模型的基础上,对动三轴仪加载系统的动静态特性进行了研究,分析了系统的稳定性能和动态特性。根据分析结果,提出了改进与修正的方案,使系统有较好的动态性能。对非常规同步系统单缸作用下的摩擦非线性问题进行了理论分析,重点研究了基于LuGre摩擦模型的控制策略,提出一种参数辨识方法,并设计了基于LuGre模型的状态观测器,然后对动三轴仪轴向加载系统进行了摩擦力补偿实验和Simulink仿真,结果表明：带有摩擦补偿的系统跟踪误差比无补偿的系统跟踪误差减小50%左右,达到了较好的补偿效果。从而验证了基于LuGre模型的摩擦补偿可以有效减小摩擦对液压同步系统产生的干扰。针对双向激振动三轴仪非常规同步系统跟踪精度和同步精度的控制问题,研究了几种控制策略：基于迭代学习控制原理的相位误差补偿策略、抗积分饱和PID控制方法、非线性变增益PID控制技术和交叉耦合控制技术。并对这些控制策略进行了理论分析和实验研究。实验结果表明：一是所设计的基于迭代学习控制算法的相位补偿器有良好的误差补偿效果,这种控制方法能为相位误差补偿技术提供一种参考,具有较好的工程应用价值；二是采用非线性变增益PID控制的系统跟踪误差比常规PID控制的跟踪误差要小50%左右,有效提高了系统的跟踪精度和鲁棒性；三是通过对比实验,验证了基于交叉耦合控制的补偿方案比基于等同方式的补偿方案同步误差能减小40%左右,有效提高了双缸系统的同步性能。
李德友[8]2012年在《基于LabVIEW电液伺服同步系统研究》文中进行了进一步梳理随着现代机械制造加工、航空航天、水利水电和建筑等领域的快速发展，对多缸控制系统的同步精度需求也越来越高。但由于泄漏、加工精度以及控制元件间性能的差距，必然导致多缸系统不同步，如果不能采取有效措施加以控制，克服这种同步误差，控制系统将不能正常工作。因此需要在正确的理论分析基础上，设计良好的液压同步控制系统具有非常重要的实际意义。本文在查阅大量国内外相关文献的基础上，综述了液压同步技术、虚拟仪器技术的研究现状、液压同步系统组成的形式、特点及其应用，并介绍了同步控制策略的发展状况。电液伺服阀由于其高频响、高精度等优点被广泛应用于液压同步系统中。本文以两缸同步为研究对象，设计了采用电液伺服阀的液压同步系统，对该同步系统的组成以及控制原理进行了理论研究，分别建立了系统的线性和非线性数学模型，采用LabVIEW软件中Control and Simulation工具包搭建了仿真模型，进行仿真对比两种建模方式，得出非线性建模能够更好地反映实际系统的动态特性。详细分析了同等方式和主从方式的同步控制原理，分别搭建了非线性仿真模型，根据系统特点采用了二分同步补偿算法，并对阶跃信号、斜坡信号以及不同频率正弦信号进行了仿真，对系统的同步精度和动态性能进行理论分析；为了得到更高的同步精度，在二分法的基础上设计了PID控制器对偏差信号进行控制；针对同步算法不能改善系统动态性能的缺点，在同步算法的基础上，对单套系统设计了PID控制器，仿真结果表明采用PID控制器不但改善了系统的动态跟踪特性，而且还一定程度上提高同步精度。本文完成了泵源、动力机构以及测控系统的设计，搭建了液压同步控制系统试验台，采用LabVIEW软件完成测控软件的编写，实现了液压实验台的实时监测、过程控制以及数据后处理等功能。对控制策略进行了实验验证，验证了仿真结果的正确性，最后还针对变幅值、变负载以及变供油压力等不同工况进行了实验研究。本研究对水轮机调速器、圆筒阀以及冲击式水轮机喷针控制系统的设计有一定指导意义，为更深的理论研究打下基础。
刘新良[9]2010年在《巨型模锻液压机主动同步控制系统研究》文中研究指明巨型模锻压机用于轻金属及其合金的大型模锻件的生产,也用于各种低塑性高强度钢、耐热钢以及碳素钢和低合金钢等黑色金属模锻件的生产,在国防和航空工业的大型模锻件生产中有着举足轻重的作用。由于液压系统的非线性,时变性,多缸运动交叉耦合影响;加工零件的非对称性产生的锻造偏心距等影响,导致活动横梁在运行过程中发生倾斜,影响工件的加工精度。在以往的大型锻压机中都是采用在活动横梁的下四角布置一套被动同步纠偏系统,这样不但增加设备开发维护的费用,而且在一些特殊的液压机由于结构和空间尺寸问题,不能布置被动同步系统。本文紧密结合巨型模锻液压机同步控制的实际应用问题,提出一种基于多点驱动的主动同步控制方案,并开展了理论与实验研究,其主要内容为：(1)设计了巨型模锻液压机多点驱动的主动同步控制系统；建立了以活动横梁为中心的多输入多输出数学模型；提出了保证压机良好控制性能的现代智能控制策略。(2)研究了巨型模锻液压机主动同步控制系统的多通道解耦控制策略。仿真研究表明解耦后的系统对参数波动抑制性不强,当系统工况条件复杂多变、负载变化范围大时,不宜采用依赖精确数学模型的解耦算法。(3)为了解决非线性参数波动对系统的影响,设计了主动同步控制系统的鲁棒控制器。仿真研究表明,该控制策略可以有效地调节系统的同步误差,并对系统参数波动的抑制性强。(4)搭建了中南大学315T液压机实验平台,基于主动同步控制方案进行了具体的实验测试；实验结果表明本文提出的控制策略可以使系统有效地达到各项性能指标与要求。
谭志峰[10]2011年在《数控折弯机液压同步控制方法的研究》文中指出目前我国中小企业中拥有数量众多的普通液压折弯机,短期内淘汰这些设备而做彻底的更新是不现实的,也是不必要的,比较现实的做法是在现有设备的基础上进行经济型数控化改造。数控折弯机的核心技术是同步控制技术,因此研究同步控制技术对于折弯机数控化有重要意义。作者在查阅大量国内外有关文献的基础上,详细阐述了电液比例技术发展概况、特点、分类和控制策略,并设计同步系统,最后进行了基于比例辅助补偿的同步系统的研究。本文主要研究工作如下：1、设计了基于电液比例技术的折弯机液压同步控制系统,按照系统的各个组成环节建立数学模型,同时得出同步系统的静态方程,单通道子系统运用“等同控制”策略,对同步误差采用“主从控制”策略,并画出了系统的传递函数框图,为后面的理论分析和校正打下基础；2、针对电液折弯机同步系统的特点,根据劳斯稳定性判据对各个子系统的稳定性进行了分析,得出系统稳定性的条件,提高稳定性的物理方案,接着对系统的误差进行了分析,最后系统的误差进行了校正和仿真,得出满足工况的结论；3、采用了PID校正方法,确定了一组PID控制器的最优参数,通过MATLAB/SIMULINK工具箱对系统进行了仿真,仿真结果证明了系统有较好的同步精度；4、研究了比例补偿系统在折弯机中的应用,结合泵控和阀控的优点,运用模糊—PID控制算法进行控制,并建立了模糊控制器,最后通过实验确立了该同步方式的优越性；
参考文献：
[1]. 高精度气动同步系统研究[D]. 孟德远. 浙江大学. 2013
[2]. 伺服补偿的高精度同步系统的设计与研究[D]. 刘建忠. 广东工业大学. 2000
[3]. 多液压缸同步系统的设计及其控制策略研究[D]. 杨文彬. 中南大学. 2014
[4]. 800MN模锻液压机液压系统设计与同步控制策略研究[D]. 于今. 重庆大学. 2016
[5]. 基于运动和压力独立控制的气动同步系统研究[D]. 曹剑. 浙江大学. 2009
[6]. 比例阀控组合缸双向双闭环同步控制研究[D]. 唐志军. 武汉科技大学. 2018
[7]. 电液伺服双向激振非常规同步控制的研究[D]. 高恒路. 大连理工大学. 2012
[8]. 基于LabVIEW电液伺服同步系统研究[D]. 李德友. 哈尔滨工业大学. 2012
[9]. 巨型模锻液压机主动同步控制系统研究[D]. 刘新良. 中南大学. 2010
[10]. 数控折弯机液压同步控制方法的研究[D]. 谭志峰. 山东理工大学. 2011
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