直驅(qū)泵控系統(tǒng)特性分析與位置伺服控制技術(shù)研究.pdf

1、摘要論文題目：直驅(qū)泵控系統(tǒng)特性分析與位置伺服控制技術(shù)研究學(xué)科專業(yè)：機(jī)械電子工程研究生：于林科簽名：疊叢邋指導(dǎo)教師：鄭建明教授簽名：型盞亟摘要本課題針對(duì)傳統(tǒng)的閥控電液伺服系統(tǒng)存在效率低、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、節(jié)流損失大、發(fā)熱嚴(yán)重等弊端，結(jié)合國(guó)際上電液伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)的最新發(fā)展趨勢(shì)，采用交流伺服電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)雙向定量泵的方式，構(gòu)建了直驅(qū)泵控電液伺服系統(tǒng)。運(yùn)用現(xiàn)代控制理論和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，對(duì)直驅(qū)泵控系統(tǒng)的系統(tǒng)特性與位置伺服控制方法進(jìn)行了系統(tǒng)的仿真分析與實(shí)驗(yàn)研究

2、。總結(jié)了泵控系統(tǒng)工作原理與性能特點(diǎn)，分析了基于雙向定量泵的閉式泵控回路實(shí)現(xiàn)方法。針對(duì)非對(duì)稱缸閉式泵控回路流量不平衡與低壓腔存在的負(fù)壓?jiǎn)栴}，給出了流量平衡與低壓腔預(yù)緊解決措施。確定了直驅(qū)泵控電液位置伺服系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案。分析了系統(tǒng)中各模塊的性能特點(diǎn)，對(duì)其中的非線性環(huán)節(jié)運(yùn)用死區(qū)、時(shí)滯和飽和等進(jìn)行了簡(jiǎn)化處理，建立了各子模塊的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而獲得了直驅(qū)泵控系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。通過仿真手段分別從時(shí)域和頻域分析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和響應(yīng)特性，結(jié)果表明：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)

3、∞^和磊對(duì)性能影響較小，可簡(jiǎn)化為時(shí)不變系統(tǒng)；系統(tǒng)增益參數(shù)KplD對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)速度和穩(wěn)態(tài)精度具有較大影響；系統(tǒng)具有較大的幅值裕度和相位裕度；正反兩個(gè)方向性能特性存在明顯差異。采用PID控制方法對(duì)系統(tǒng)階躍響應(yīng)和曲線跟蹤進(jìn)行了仿真研究，獲得了PID參數(shù)對(duì)響應(yīng)速度、控制精度以及超調(diào)量與調(diào)整時(shí)間的影響規(guī)律。將模糊控制與PID控制相結(jié)合建立了模糊自適應(yīng)PID控制算法。仿真結(jié)果表明模糊自適應(yīng)PID控制可顯著改善傳統(tǒng)PID控制的響應(yīng)速度、控制精度與環(huán)境適

4、應(yīng)能力。討論了迭代學(xué)習(xí)控制的原理、收斂性與具體實(shí)施步驟，完成了閉環(huán)迭代學(xué)習(xí)控制器的設(shè)計(jì)。研究了閉環(huán)學(xué)習(xí)策略與PID學(xué)習(xí)律對(duì)系統(tǒng)迭代學(xué)習(xí)收斂速度與控制精度的影響規(guī)律，獲得了迭代學(xué)習(xí)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)的響應(yīng)速度和穩(wěn)態(tài)精度的影響規(guī)律。運(yùn)用模糊控制和閉環(huán)PID迭代學(xué)習(xí)控制相結(jié)合的控制策略，通過模糊控制規(guī)則在線自適應(yīng)調(diào)整PID學(xué)習(xí)律的參數(shù)，仿真結(jié)果表明該學(xué)習(xí)策略可顯著提高了閉環(huán)迭代學(xué)習(xí)控制的環(huán)境適應(yīng)能力和控制精離，又0闡述了滑模變結(jié)構(gòu)控制的基本概念與基本