基于電液比例閥控缸位置系統(tǒng)的控制策略及性能研究.pdf

1、近年來，在工程機(jī)械，冶金機(jī)械的發(fā)展過程中，對(duì)高精度的液壓閥控缸位置控制技術(shù)的需求越來越迫切，液壓位置控制技術(shù)的基本要求是系統(tǒng)能快速平穩(wěn)而準(zhǔn)確的到達(dá)給定位移，即要求定位精度高，時(shí)間短，超調(diào)小，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。而隨著比例技術(shù)的發(fā)展，憑借著低成本，抗污染能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，電液比例換向閥在許多工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中慢慢的取代了伺服閥。電液比例換向閥能通過計(jì)算機(jī)同時(shí)實(shí)現(xiàn)流量和方向的控制，所以電液比例換向閥在各個(gè)領(lǐng)域尤其是工業(yè)領(lǐng)域得到了大規(guī)模的應(yīng)用。<

2、br>　　 根據(jù)課題，在研究控制系統(tǒng)的相應(yīng)控制策略及性能的基礎(chǔ)上搭建了可用于電液比例閥控缸位置控制系統(tǒng)研究的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，系統(tǒng)的執(zhí)行元件可以采用缸筒固定的單出桿液壓缸，然后根據(jù)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)高性能的控制器對(duì)其進(jìn)行任意點(diǎn)定位和連續(xù)軌跡跟蹤控制的研究。在研究過程中，所做的研究工作包括理論研究和實(shí)驗(yàn)論證兩個(gè)方面。
　　 首先，分析此系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及工作原理，根據(jù)研究需要設(shè)計(jì)電液比例位置控制系統(tǒng)和控制系統(tǒng)軟件方案，搭建系統(tǒng)硬件平臺(tái)，

3、隨后對(duì)系統(tǒng)模型進(jìn)行分析，建立系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型，該數(shù)學(xué)模型表明該系統(tǒng)是一個(gè)高階非線形系統(tǒng)，對(duì)模型進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮喕梢缘贸鱿到y(tǒng)的傳遞函數(shù)。
　　 其次，根據(jù)控制理論，在分析系統(tǒng)非線性，時(shí)變性的特點(diǎn)后，應(yīng)用模糊理論提出模糊PID控制策略，設(shè)計(jì)模糊自適應(yīng)整定PID控制器，并將其與常規(guī)PID控制等一起進(jìn)行Simulink/Matlab仿真。鑒于圖形化編程語言的快捷性和方便性，本文采用LabVIEW和Matlab混合編程的思想編寫控制軟

4、件。然后分別對(duì)系統(tǒng)的階躍信號(hào)、方波信號(hào)和正弦信號(hào)響應(yīng)進(jìn)行Simulink/Matlab仿真，通過對(duì)比模糊PID控制與PID控制的控制曲線，得出了模糊PID控制的優(yōu)點(diǎn)。
　　 然后，建立液壓系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及軟件控制界面，包括電液控制部分，微機(jī)控制部分的硬件和軟件設(shè)計(jì)，用LabVIEW編寫程序，建立人機(jī)控制界面。對(duì)主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)電液比例閥控缸位置系統(tǒng)的位置控制，分析實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果數(shù)據(jù)，同仿真結(jié)果進(jìn)行比較和驗(yàn)