泵控液压系统中马达转速稳定控制及仿真分析

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作者 韩钰 邹炳燕 《机床与液压》 北大核心 2024年第6期153-159,共7页

泵控液压马达系统中,由于外负载突变会导致发动机转速变化,进而引起变量泵转速改变,最终造成液压马达转速波动量过大及调整时间过长。针对变量泵-定量马达闭式液压系统,构建数学模型,得到传递函数框图,分析负载变化导致马达转速波动的... 泵控液压马达系统中,由于外负载突变会导致发动机转速变化,进而引起变量泵转速改变,最终造成液压马达转速波动量过大及调整时间过长。针对变量泵-定量马达闭式液压系统,构建数学模型,得到传递函数框图,分析负载变化导致马达转速波动的原因。提出一种前馈补偿控制方法,通过实时改变变量泵的斜盘摆角来补偿变量泵转速扰动而引起的流量变化。推导补偿函数,并分别对阶跃100%负载、阶跃20%负载工况及斜坡100%负载、斜坡20%负载工况进行仿真。结果表明:增加前馈补偿控制后,马达转速波动量最大减少了3.87%,调整时间最多缩短了1.77 s。 展开更多

关键词 泵控液压马达系统 扰动 前馈补偿 马达转速 结构不变性原理

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电液负载模拟器的精确数学模型 被引量：30

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作者 华清 焦宗夏 +1 位作者 王晓东 王少萍 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第11期31-35,共5页

建立了电液负载模拟器的精确数学模型,更加深刻地揭示了系统的本质,证明多余力不仅与舵机扰动速度有关,还和扰动加速度有关,在此基础上改进了传统的结构不变性原理。试验证明了复杂数学模型的正确性和对系统消扰方法的指导作用。

关键词 电液负载模拟器 多余力 数学模型 结构不变性原理

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基于电动伺服系统的转向试验台阻力加载策略的研究 被引量：11

3

作者 陈国迎 何磊 +1 位作者 宗长富 顾兴剑 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期226-233,共8页

以电动伺服缸为核心的转向台架加载系统在加载过程中受减速丝杠内部摩擦、阻尼和惯量等非线性因素影响,电机电磁转矩与缸体端部实际加载阻力并非简单的减速比关系,同时被测转向系统的位移扰动产生的多余力也对阻力加载精度产生较大影响... 以电动伺服缸为核心的转向台架加载系统在加载过程中受减速丝杠内部摩擦、阻尼和惯量等非线性因素影响,电机电磁转矩与缸体端部实际加载阻力并非简单的减速比关系,同时被测转向系统的位移扰动产生的多余力也对阻力加载精度产生较大影响。针对这些问题,本文中首先建立转向台架的传递函数,采用PID力闭环控制和串联校正方法来提高阻力加载系统的稳定裕度和加载精度,在此基础上利用结构不变性原理和速度补偿控制对多余力进行抑制。仿真和台架试验结果表明,提出的阻力加载控制策略可有效提高加载精度和减小扰动下多余力的影响。 展开更多

关键词 阻力加载 多余力 串联校正 稳定裕度 结构不变性原理

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新型电动负载模拟器的控制器设计 被引量：4

4

作者 吴金波 李绍安 +1 位作者 李维嘉 尹周平 《自动化仪表》 CAS 北大核心 2010年第3期1-4,8,共5页

现有的电动负载模拟器大多采用力矩单闭环的控制结构,因此,人们难以随意控制电流的动态过程以及快速而精确地跟踪力矩。针对这一问题,提出了采用力矩、电流双闭环控制来构造电动负载模拟器的方法;并根据系统的频率特性,采用极点配置和... 现有的电动负载模拟器大多采用力矩单闭环的控制结构,因此,人们难以随意控制电流的动态过程以及快速而精确地跟踪力矩。针对这一问题,提出了采用力矩、电流双闭环控制来构造电动负载模拟器的方法;并根据系统的频率特性,采用极点配置和前馈补偿相结合的混合校正策略来改善系统的动态跟踪品质,最后给出了多余力矩的前馈补偿方案。仿真和试验结果验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 负载模拟器 双闭环控制 结构不变性原理 前馈补偿 极点配置

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舵面直接力矩加载系统设计与仿真 被引量：4

5

作者 韩龙柱 邓晴莺 +2 位作者 王宝奇 刘棣斐 裴忠才 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期212-215,共4页

飞行器舵面力矩模拟加载对整个飞行器的设计和定型有着重要意义。传统力矩加载方式多为轴对顶方式,应用场合受到较大限制。在吸取轴对顶加载方式经验的基础上,设计出一种利用铝型材搭建的专用翼面加载支架以实现飞行器的整机直接加载,... 飞行器舵面力矩模拟加载对整个飞行器的设计和定型有着重要意义。传统力矩加载方式多为轴对顶方式,应用场合受到较大限制。在吸取轴对顶加载方式经验的基础上,设计出一种利用铝型材搭建的专用翼面加载支架以实现飞行器的整机直接加载,具有快速装卸,轻便坚固的特点。在力矩加载过程中,舵机运动会对力矩指令的模拟跟踪造成额外影响,即产生了多余力矩。针对飞行器舵面加载的这种典型被动式特征,采用基于自测速形式的结构不变性原理方法抑制舵机自主运动过程中产生的多余力矩,并最终通过仿真和实物验证实现整个力矩加载系统的设计。 展开更多

关键词 力矩模拟 直接加载 被动式加载 结构不变性原理 多余力抑制

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电液负载模拟器摩擦参数辨识及补偿 被引量：2

6

作者 郭彦青 付永领 +1 位作者 张朋 陈娟 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1256-1262,共7页

针对摩擦干扰在电液负载模拟器控制中的影响,提出了将被试件简化为自由伸缩刚性杆的摩擦力作用模型.模型中采用能全面反应摩擦特性的LuGre模型描述摩擦力大小.LuGre的静力摩擦系数和动力摩擦系数依托两种特殊工作状态进行辨识,相应的辨... 针对摩擦干扰在电液负载模拟器控制中的影响,提出了将被试件简化为自由伸缩刚性杆的摩擦力作用模型.模型中采用能全面反应摩擦特性的LuGre模型描述摩擦力大小.LuGre的静力摩擦系数和动力摩擦系数依托两种特殊工作状态进行辨识,相应的辨识数据验证了所求系数的准确性.摩擦补偿具体实施时,利用结构不变性原理,求解出摩擦补偿控制器.在此基础上,对负载模拟器开展了位移伺服、力矩伺服、多余力等方面的摩擦力补偿实验.实验结果表明,所求解的LuGre模型及摩擦补偿控制器可以较好地消除摩擦力对负载模拟器控制的影响. 展开更多

关键词 电液负载模拟器 LUGRE模型 摩擦参数辨识 摩擦补偿 结构不变性原理

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阀控液压马达速度伺服系统仿真分析 被引量：4

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作者 贾文铜 周瑞祥 张忠 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2012年第4期170-171,184,共3页

针对干扰力矩对阀控液压马达速度伺服系统的影响,利用结构不变性原理给系统加入了补偿器来消除干扰力矩的影响,同时利用PID控制来提高系统的抗干扰性。仿真表明,在利用结构不变性原理后再通过PID控制可以有效提高系统抗干扰能力和控制... 针对干扰力矩对阀控液压马达速度伺服系统的影响,利用结构不变性原理给系统加入了补偿器来消除干扰力矩的影响,同时利用PID控制来提高系统的抗干扰性。仿真表明,在利用结构不变性原理后再通过PID控制可以有效提高系统抗干扰能力和控制精度。 展开更多

关键词 结构不变性原理 阀控液压马达 PID控制

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二次调节主动升沉补偿系统的控制特性研究 被引量：3

8

作者 吴金波 宋宇宸 陈冰 《液压与气动》 北大核心 2016年第8期10-17,共8页

船用起重机的主动升沉补偿系统可以提高工作船在恶劣海况下作业时的安全性和效率,有效减小由船体升沉运动引起的缆绳张力变化。基于二次调节静液传动技术设计了船用起重机绞车驱动系统,建立了升沉补偿系统数学模型,构造了包含二次单元... 船用起重机的主动升沉补偿系统可以提高工作船在恶劣海况下作业时的安全性和效率,有效减小由船体升沉运动引起的缆绳张力变化。基于二次调节静液传动技术设计了船用起重机绞车驱动系统,建立了升沉补偿系统数学模型,构造了包含二次单元变量油缸位置环、二次单元马达速度环及起重机货物位置环的三闭环控制结构。随后,将船体的升沉运动作为可测干扰,应用结构不变性原理设计了前馈补偿器,并利用缆绳张力构造了起重机货物位移的状态观测器。最后通过仿真实例验证了控制器设计方法的有效性。 展开更多

关键词 船用起重机 主动升沉补偿 二次调节 结构不变性原理 海上作业

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系列伺服作动器动态加载系统及其控制策略 被引量：3

9

作者 游有鹏 荣亮 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2018年第4期447-452,共6页

针对系列多型号伺服作动器系统的动态加载试验需求,设计了一种由直线电机与液压增力模块构成的新型加载系统,并基于AMESim/MATLAB联合仿真模型研究了系统的加载控制策略:采用多闭环与前馈复合控制提高加载系统力控制精度并改善相位滞后... 针对系列多型号伺服作动器系统的动态加载试验需求,设计了一种由直线电机与液压增力模块构成的新型加载系统,并基于AMESim/MATLAB联合仿真模型研究了系统的加载控制策略:采用多闭环与前馈复合控制提高加载系统力控制精度并改善相位滞后;基于结构不变性理论对伺服作动器的位移输出信号进行前馈补偿并抑制多余力.仿真结果表明,该加载系统方案能够有效抑制多余力,减小系统相位滞后,提高力加载精度,保证加载系统具有良好的整体性能,并可灵活地满足不同载荷、不同频率的加载测试需求. 展开更多

关键词 伺服作动器 动态加载 直线电机 增力模块 复合控制 多余力 结构不变性原理 前馈补偿 联合仿真

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应用前馈控制提高起落架加载系统性能的方法研究 被引量：2

10

作者 王纪森 周宇 王俊 《机床与液压》 北大核心 2009年第4期92-93,99,共3页

在理论上分析了起落架加载系统多余力的产生机制及特性,并建立了相应的数学模型。利用结构不变性原理,提出了可行的前馈补偿以消除多余力的方法,并将该方法应用到某型飞机的起落架加载试验中,取得了很好的效果,满足了系统的精度要求。

关键词 起落架加载系统 多余力 结构不变性原理 速度前馈

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直升机加载抑制多余力控制研究 被引量：4

11

作者 王新民 刘卫国 《机床与液压》 北大核心 2005年第7期142-143,86,共3页

针对直升机旋翼加载多余力问题,对耦合模型进行了分析,基于结构不变性原理,讨论了解耦通道的设计,给出了不同的结构和参数配置情况及其多余力消除效果,其结论用于实际系统调试参考。

关键词 直升机旋翼加载 多余力 结构不变性原理

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位置扰动施力系统中电液伺服阀非线性因素研究 被引量：1

12

作者 王辉 郭建华 冯英进 《机床与液压》 北大核心 2008年第4期50-52,共3页

针对飞行模拟器操纵负荷系统,在分析电液伺服阀非线性因素基础上,将电液伺服阀作为惯性环节来处理,构建了操纵负荷液压力控制系统的数学模型,并进行了仿真研究。仿真结果表明,电液伺服阀的非线性因素对位置扰动型伺服施力系统影响显著;... 针对飞行模拟器操纵负荷系统,在分析电液伺服阀非线性因素基础上,将电液伺服阀作为惯性环节来处理,构建了操纵负荷液压力控制系统的数学模型,并进行了仿真研究。仿真结果表明,电液伺服阀的非线性因素对位置扰动型伺服施力系统影响显著;虽然根据结构不变性原理进行前馈补偿能够有效消除系统中存在的多余力,但其并不能解决非线性因素带来的跟踪误差。 展开更多

关键词 位置扰动 电液伺服阀 非线性 结构不变性原理

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阀控非对称缸被动加载系统中多余力的抑制 被引量：1

13

作者 王爱花 谢海良 李阁强 《机床与液压》 北大核心 2016年第19期154-157,167,共5页

从系统的力传递函数出发,分析了阀控非对称缸被动加载系统中多余力的存在对系统加载性能的影响,此多余力经结构不变性原理补偿后在低频段可以很好地被消除,但由于在高频段滞后现象加重,多余力对加载系统的影响仍然存在。针对这一问题提... 从系统的力传递函数出发,分析了阀控非对称缸被动加载系统中多余力的存在对系统加载性能的影响,此多余力经结构不变性原理补偿后在低频段可以很好地被消除,但由于在高频段滞后现象加重,多余力对加载系统的影响仍然存在。针对这一问题提出了采用最优二次型抑制多余力的控制方法,将系统的力传递函数经最优二次型控制理论优化设计并仿真后发现,在结构不变性原理的基础上采用最优二次型的控制方法可以使阀控非对称缸被动加载系统中的多余力在高频段得到较好的抑制,提高了系统的加载性能。 展开更多

关键词 被动加载 多余力 结构不变性原理补偿 最优二次型理论

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某旋翼加载系统分析 被引量：1

14

作者 王新民 刘卫国 《计算机仿真》 CSCD 2006年第1期48-50,共3页

在进行某旋翼加载系统试验时,核心是减小多余力影响问题。文中分析了两种方法,前馈补偿和基于结构不变性原理补偿方法。前馈控制通过测量位置系统的伺服阀位移,该位移是位置干扰的函数,补偿多余力影响包括补偿伺服阀死去非线性影响。基... 在进行某旋翼加载系统试验时,核心是减小多余力影响问题。文中分析了两种方法,前馈补偿和基于结构不变性原理补偿方法。前馈控制通过测量位置系统的伺服阀位移,该位移是位置干扰的函数,补偿多余力影响包括补偿伺服阀死去非线性影响。基于不变性原理补偿是实际应用中通过测量位置系统的速度,在位置系统输出和加载系统输入之间加入的补偿通道。该文研究某旋翼加载系统的多余力动态补偿及其有效性,仿真显示了补偿效果和两种方法的对比。仿真结果表明, 两种方法都有很好的多余力消除效果,可根据实际情况进行选择。 展开更多

关键词 加载系统 多余力 前馈控制 结构不变性原理

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飞机舵机电液伺服系统多余力抑制方法研究 被引量：1

15

作者 刘晓琳 殷健敏 《科技创新与应用》 2017年第8期48-49,共2页

针对飞机舵机电液伺服系统在加载过程中出现易出现加载频宽窄,响应速度慢、稳定性差、加载精度低等问题,采用BP神经网络PID控制与结构不变性原理相结合的控制方法。该方法基于BP神经网络的参数自整定原理调节系统参数,再根据结构不变性... 针对飞机舵机电液伺服系统在加载过程中出现易出现加载频宽窄,响应速度慢、稳定性差、加载精度低等问题,采用BP神经网络PID控制与结构不变性原理相结合的控制方法。该方法基于BP神经网络的参数自整定原理调节系统参数,再根据结构不变性原理控制器。仿真结果表明,该控制方法不仅能有效抑制多余力的干扰,而且可以显著提高飞机舵机电液伺服系统的控制性能。 展开更多

关键词 飞机舵机电液伺服系统 BP神经网络 PID控制 结构不变性原理 多余力

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负载模拟器多余力抑制的探讨 被引量：8

16

作者 王成 王广怀 《机械工程师》 2003年第12期38-40,共3页

基于结构不变性原理与改进的结构不变性原理,讨论了负载模拟器多余力的一种抑制方法。

关键词 结构不变性原理 负载模拟器 多余力

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紧固件电液伺服振动试验台全数字控制系统研究

17

作者 阎菲 高安生 《机床与液压》 北大核心 2007年第7期127-129,63,共4页

对振动试验台电液伺服全数字控制系统进行了工程设计,建立了系统的数学模型。根据结构不变性原理,设计补偿装置,减少了伺服系统慢时变或未知非线性参数的影响。本文针对一般模糊控制算法存在的问题,采用控制规则智能调节因子和Fuzzy/PI... 对振动试验台电液伺服全数字控制系统进行了工程设计,建立了系统的数学模型。根据结构不变性原理,设计补偿装置,减少了伺服系统慢时变或未知非线性参数的影响。本文针对一般模糊控制算法存在的问题,采用控制规则智能调节因子和Fuzzy/PI分段控制等一系列措施,克服了传统模糊控制器的缺陷。仿真结果表明上述控制系统优于传统的线性控制。 展开更多

关键词 振动试验 电液伺服系统 建模 结构不变性原理 Fuzzy/PI控制

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具有非对称阀的非对称动力机构位置伺服系统的控制策略及仿真研究

18

作者 任好玲 刘玉慧 《机床与液压》 北大核心 2006年第4期162-163,228,共3页

首先对具有非对称阀的非对称动力机构进行建模,然后对实际工况中非对称动力机构存在的外力干扰、非对称动力机构本身存在的正反向位移不一致及换向瞬间的压力跃变问题采取相应的控制策略,并对其进行仿真研究,仿真结果对解决非对称动力... 首先对具有非对称阀的非对称动力机构进行建模,然后对实际工况中非对称动力机构存在的外力干扰、非对称动力机构本身存在的正反向位移不一致及换向瞬间的压力跃变问题采取相应的控制策略,并对其进行仿真研究,仿真结果对解决非对称动力机构的伺服控制问题具有参考价值。 展开更多

关键词 非对称动力机构 外力干扰 结构不变性原理

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基于直线电机的新型动态加载系统建模与仿真 被引量：3

19

作者 朱国华 游有鹏 +1 位作者 荣亮 杨雪峰 《机床与液压》 北大核心 2019年第7期136-141,共6页

针对伺服作动器动态性能测试需求,充分发挥电动加载便于安装维护、控制灵活以及直线电机高动态特性的优势,提出由直线电机驱动增力模块,通过机液融合的方式实现小位移、大推力、高频响的动态加载方案。在建立加载系统与伺服作动器系统... 针对伺服作动器动态性能测试需求,充分发挥电动加载便于安装维护、控制灵活以及直线电机高动态特性的优势,提出由直线电机驱动增力模块,通过机液融合的方式实现小位移、大推力、高频响的动态加载方案。在建立加载系统与伺服作动器系统数学模型的基础上,为提高力加载精度、改善系统稳定性和响应速度,引入多环级联控制与前馈控制的复合控制方案,并基于结构不变性原理通过前馈补偿抑制多余力。MATLAB/Simulink仿真结果表明:提出的伺服作动器动态加载方案与控制策略能够有效改善系统加载性能和抑制多余力,具有良好的工程参考价值。 展开更多

关键词 直线电机 增力模块 结构不变性原理 多余力

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速度同步控制在抑制多余力中的应用 被引量：2

20

作者 王山 温国家 +1 位作者 冀杰 王纪森 《机床与液压》 北大核心 2008年第8期289-292,共4页

以某直升机旋翼加载系统为例,对被动式力加载系统的多余力抑制进行了研究。提出了传统的结构不变性原理的补偿方案,分析它的优点和不足,进一步提出了利用助力器的控制信号进行速度同步控制、抑制多余力的新方案。仿真和试验结果证明该... 以某直升机旋翼加载系统为例,对被动式力加载系统的多余力抑制进行了研究。提出了传统的结构不变性原理的补偿方案,分析它的优点和不足,进一步提出了利用助力器的控制信号进行速度同步控制、抑制多余力的新方案。仿真和试验结果证明该方案在系统的动态品质、鲁棒性和消扰能力等方面具有相当好的效果。 展开更多

关键词 被动式力加载 结构不变性原理 速度同步控制 多余力

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