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，在工程機械，冶金機械的發(fā)展過程中，對高精度的液壓閥控缸位置控制技術的需求越來越迫切，液壓位置控制技術的基本要求是系統(tǒng)能快速平穩(wěn)而準確的到達給定位移，即要求定位精度高，時間短，超調(diào)小，可靠性高，抗干擾能力強。而隨著比例技術的發(fā)展，憑借著低成本，抗污染能力強的優(yōu)勢，電液比例換向閥在許多工業(yè)應用領域中慢慢的取代了伺服閥。電液比例換向閥能通過計算機同時實現(xiàn)流量和方向的控制，所以電液比例換向閥在各個領域尤其是工業(yè)領域得到了大規(guī)模的應用。<

2、br>　　 根據(jù)課題，在研究控制系統(tǒng)的相應控制策略及性能的基礎上搭建了可用于電液比例閥控缸位置控制系統(tǒng)研究的實驗平臺，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)實驗平臺的特點設計高性能的控制器對其進行任意點定位和連續(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驗論證兩個方面。
　　 首先，分析此系統(tǒng)的結(jié)構以及工作原理，根據(jù)研究需要設計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，

3、隨后對系統(tǒng)模型進行分析，建立系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的數(shù)學模型，該數(shù)學模型表明該系統(tǒng)是一個高階非線形系統(tǒng)，對模型進行適當?shù)暮喕?，可以得出系統(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，時變性的特點后，應用模糊理論提出模糊PID控制策略，設計模糊自適應整定PID控制器，并將其與常規(guī)PID控制等一起進行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。然后分別對系統(tǒng)的階躍信號、方波信號和正弦信號響應進行Simulink/Matlab仿真，通過對比模糊PID控制與PID控制的控制曲線，得出了模糊PID控制的優(yōu)點。
　　 然后，建立液壓系統(tǒng)實驗平臺及軟件控制界面，包括電液控制部分，微機控制部分的硬件和軟件設計，用LabVIEW編寫程序，建立人機控制界面。對主要實驗設備進行測試，在實驗平臺系統(tǒng)上實現(xiàn)電液比例閥控缸位置系統(tǒng)的位置控制，分析實驗得到的結(jié)果數(shù)據(jù)，同仿真結(jié)果進行比較和驗