一、变结构自适应控制方法及其在液压系统中的应用（论文文献综述）
李向鑫[1]（2021）在《变位机翻转工作台液压马达同步控制策略研究》文中研究表明液压系统的同步控制不仅是液压技术永恒的课题,更是当今在实践中迫切需要解决的问题之一,其中液压马达的同步控制相较于液压缸的同步控制难度更高,其突出的转速测量和波动脉冲都对同步系统所需要满足的快、准、稳的控制特性提出了更严峻的挑战。本文以电液伺服阀控双液压马达驱动的变位机系统为控制对象,旨在对液压同步系统中的同步控制原理,同步控制策略与控制器的搭建进行探讨,如何采用合适的控制方法和策略以提高变位机系统的性能是本文研究的关键。变位机是典型的多刚体动力学模型,可以使用拉格朗日能量方程搭建其翻转过程的动力学方程。在液压系统中,介绍了阀控马达系统的的工作原理,基于流量连续性方程和力平衡方程建立了阀控马达系统的数学模型和传递函数,并通过使用ADAMS-AMESIM-MATLAB软件进行联合仿真以验证模型的合理性和准确性。在变位机系统的翻转工况,各软件间实时进行数据交换,针对变位机系统中两个传动丝杠因位置同步误差产生的额外轴向力进行反馈和比较后作为输入信号导入到MATLAB/Simulink中搭建的控制器中进行闭环同步控制,再将输出的控制信号导入AMESIM中的液压伺服阀以控制其阀芯开口度,改变流通液压马达流量从而改变马达转速,最终实现两个液压马达的位置同步控制。从提高系统响应速度和同步控制精度出发,以阀控液压马达位置同步系统为研究对象。在控制策略的选取上,首先使用工程中广泛应用的PID控制器搭建了用于联合仿真的机-电-液系统。为提高系统的控制精度和鲁棒性,根据电液伺服阀特点对变位机系统分别基于自适应模糊PID控制、自抗扰控制与滑模变结构控制策略进行联合仿真。分析并对比不同控制策略下的阀控液压马达位置同步控制系统的使用效果,变位机在翻转工况下的动力学响应和液压系统中关键液压元器件的性能。在改善工程实际中变位机系统在翻转工况中遇到因同步精度不足产生的丝杠卡死现象的同时为阀控液压马达系统的同步控制提供理论依据。
张超勇[2]（2021）在《多缸同步系统的位置控制及算法研究》文中进行了进一步梳理多缸同步控制系统是典型的机电液耦合系统,同步控制精度受到液压元件的制造误差、系统安装误差、摩擦阻力、偏载等各种因素的影响。因此,如何保证各液压缸的位置始终满足系统对快速性、稳定性和准确性的要求,实现多液压缸同步控制系统的自动纠偏十分重要。本文在结合多缸同步系统、控制算法理论以及实际研究成果的基础上,对六缸同步系统的位置控制及算法展开研究。本文基于多缸同步控制系统研究现状,首先明确了液压同步系统具体的设计要求,给出六缸同步控制系统的主要性能参数。其次,分析可能导致多缸同步系统出现位置误差的因素,在分析各种控制策略的基础上,选择均值耦合控制策略补偿液压缸的同步误差值。然后对六缸同步控制回路进行设计,确定在液压回路中采用电磁换向阀、双向液压锁和顺序阀相结合的平衡回路,并结合系统的设计要求,对同步系统中的部分元件进行设计计算和选型。最后,对六缸同步控制平台进行静力学分析,说明液压缸之间往往存在耦合作用,想要实现液压缸的高精度同步控制,不仅需要对多个液压缸同时进行调节,而且要保证单个液压缸不出现过载情况,避免出现安全问题。本文设计的六缸同步系统采用一阀控一缸的结构形式,考虑到液压缸结构的不对称性,因此通过对液压缸伸出和回缩状态的分析,建立单缸控制系统的数学模型。然后对液压缸的负载压力特性进行分析,确定六缸同步系统的数学模型。最后根据液压同步系统的设计要求,确定液压系统的参数。滑模变结构控制算法作为一种非线性的控制策略,不仅响应速度快,而且参数变化和干扰信号对系统的影响小,因此在电机同步控制系统中得到广泛的应用。但是由于控制过程中的不连续切换容易引发高频颤动、降低系统的稳定性和同步控制精度,因此本文将利用模糊控制规则调节滑模变结构中的切换增益,削弱抖振作用的影响,进一步提高系统稳定性和同步控制精度。通过AMESim元件库搭建液压系统的物理模型,Simulink模块搭建控制算法模型,对六缸同步控制系统进行联合仿真研究。首先,将传统的积分滑模面和非线性积分滑模面进行对比分析,说明本文设计的非线性积分滑模面能将同步误差和液压缸受力变化控制在较小范围内,满足系统的设计要求。其次,建立相邻交叉耦合控制策略的Simulink模型,与均值耦合控制策略进行对比仿真分析,说明均值耦合控制策略能减小各液压缸的位置误差,提高同步控制精度。最后将控制算法应用于偏载系统,说明本文设计的控制算法在负载扰动的情况下,具有一定的自适应能力,且满足系统的同步控制精度要求。
陈芯锐[3]（2021）在《基于分数阶滑模的MDF连续热压机液压伺服系统控制方法研究》文中进行了进一步梳理中密度纤维板（Medium density fiberboard,MDF）的结构相比于天然板材更加均匀,胀缩性小,且易于加工,同时其优秀的机械性能以及极低的生产成本使得其快速成为人造板市场的宠儿。在热压工艺中,对于MDF板坯的定厚段进行控制是提高整个生产质量的关键一步,这其中的一个非常重要的问题是如何保证连续热压机液压伺服系统能够在短时间内实现位置稳定精准跟踪。之所以在设计控制器时存在一定的难度和计算量,是因为系统存在内部参数不确定性,内外扰动以及控制输入饱和等问题。针对以上问题,本文以分数阶滑模为主要控制算法,同时利用自适应RBF神经网络、非线性干扰观测器以及自抗扰控制等算法,为有效改善系统的控制性能,保证板坯具有准确的厚度,因此需要进一步研究连续热压机液压伺服系统的跟踪控制问题。本文工作安排如下:（1）针对MDF连续热压机液压伺服系统存在的未知参数不确定以及内外力扰动的问题,提出一种基于自适应RBF神经网络的分数阶积分滑模控制方案。通过神经网络去逼近系统存在的复合干扰,利用分数阶的优越性,设计分数阶积分滑模控制器,使得系统可以准确的进行位置跟踪,有效保证系统的稳定性。此外,根据matlab仿真平台能够验证该控制策略具备良好的可行性。（2）针对MDF连续热压机液压伺服系统在实际生产中的输入饱和问题,提出一种基于非线性干扰观测器的分数阶复合积分滑模控制策略。首先,应用双曲正切函数,其次将系统超出饱和的部分融入到新的复合干扰中,利用非线性干扰观测器对其进行观测;设计一种新型的分数阶复合积分滑模控制器,对观测结果进行补偿。在保证系统的动静态性能以及系统稳定性的同时,加快跟踪的收敛性。最后,仿真验证所设计的控制器,证明其具备有效的控制性能。（3）针对MDF连续热压机液压伺服系统存在的一些不可测状态及未知建模问题,同时为有效改善系统的暂态性能,提出一种基于自抗扰控制策略的分数阶全局快速终端滑模控制器。首先,利用扩张状态观测器观测并估计系统的不确定复合干扰。同时为提升系统的收敛速度,设计分数阶全局快速终端滑模控制器。其次,根据自抗扰控制不依赖于数学模型的特性,引入跟踪微分器,来保证系统的稳定性。最后,由matlab仿真平台中的simulink模块来证明此控制器设计的可行性。综上所述,本文为有效解决MDF连续热压机液压伺服系统存在的参数不确定,内外负载力扰动以及控制输入饱和等问题,基于分数阶滑模控制算法设计相应控制器,充分考虑系统的动态性能,提高系统的鲁棒性,保证系统精确的位置跟踪,具备一定的理论研究意义和实际工程价值。
朱晨辉[4]（2020）在《履带式烟叶采收机液压行驶系统设计及控制方法研究》文中进行了进一步梳理液压行驶系统因具有响应快、控制精度高、输出扭矩大的特点,近年来在农用履带式作业车辆上得到了广泛的应用。农用履带式作业车辆采用液压传动方案代替一些复杂的机械传动中间装置,可以使系统结构布局更加灵活,机器更为轻巧化、轻量化,同时,液压行驶系统还具有工作效率高,故障发生率低,便于养护和操作等特点,这些特点对于农用履带式作业车辆而言无疑是很好的选择。随着液压技术的发展,液压元器件向着小型化并与微电子技术紧密结合的方向发展,依靠微型处理机控制,液压行驶系统的控制更加方便灵活,控制精度也越来越高。本文根据河南省丘陵烟区烟叶采收农艺特点和履带式烟叶采收机的作业要求,设计了履带式烟叶采收机的液压行驶系统及相应的行驶控制方法,实现了烟叶采收机在丘陵烟田稳定行驶作业。文中分别从液压行驶系统的设计与液压特性分析、控制部分软硬件设计、行驶控制方法、台架试验、建模仿真以及采收机行驶试验六个方面对履带式烟叶采收机行驶系统做了研究工作,研究内容如下:1.从履带式烟叶采收机的车体特征和丘陵烟田作业模式入手,提出了一种基于双泵-双马达形式的液压行驶驱动方案,并根据履带式烟叶采收机液压系统所需功率大小以及双速行驶的要求,对行驶驱动系统中的动力单元和液压元件进行了计算选型,使其满足了烟叶采收机在行驶及作业过程中的各项功能要求;从变量柱塞泵和定量行走马达结构原理入手,对行驶液压系统进行了液压特性分析,并基于AMESim软件对烟叶采收机驱动系统进行了仿真分析,分析了其液压行驶系统在斜坡满载起步、停车与平地差速转向三种工况下变量泵和定量马达液压输出特征。2.为实现烟叶采收机行驶驱动系统功能要求,利用模块化设计思想,完成了基于EPEC3724控制器的烟叶采收机行驶控制系统的软硬件设计,提出了一种以速度控制手柄为控制执行器的自动油门控制方案,设计了速度控制手柄方位与车辆行驶状态的对应规则,分析了速度控制手柄自动油门控制方案的控制原理。3.论文对烟叶采收机在直行和转向两种行驶状态下的控制方法进行研究。采用模糊PID控制器对单通道液压马达输出转速进行控制。针对直线行驶双马达同步转速输出问题,分析了常见的三种双轴同步控制方法,通过对三种方法进行分析,最终采用了交叉耦合模糊PID同步控制方式;针对转向行驶控制问题,从车辆运动学的角度分析了履带车在转向过程中的三种差速转向方式,综合考虑了采收机转向时转向半径、转向阻力、驾驶安全以及与速度控制手柄匹配方式这四个因素,最后采用了内侧降速式差速转向方式。4.为验证所提出的单通道模糊PID闭环控制和交叉耦合双闭环复合控制的控制效果,搭建了双泵双阀控马达系统的仿真模型和试验台架。试验结果表明,在阶跃跟踪试验和冲击试验中,模糊PID控制对比PID控制,系统输出转速稳态误差小3r/min、冲击下最大转速差值少10r/min、稳定调节时间快0.2s,由此可见,模糊PID控制算法在马达转速稳定输出、抗干扰能力、控制响应时间上优于PID控制;在双轴同步试验过程中:相比于并行式PID同步转速控制方法,双闭环模糊PID控制下的系统输出转速差值同比减小了55.6%,稳定调整时间平均缩短了37.5%。5.建立了履带式烟叶采收机液压驱动系统数学模型和车辆转向动力学数学模型,将两个模型联立后在Matlab/Simulink软件中对其模型进行了仿真分析,模拟了采收机在转向半径R≥B/2和0≤R<B/2两种转向模式下的转向状态,并从中对比分析了PID控制和模糊PID控制对单通道泵控马达系统转速输出效果和交叉耦合同步控制下的双轴液压马达转速输出效果。6.对履带式烟叶采收机进行了基础行驶试验和田间作业试验。在直线行驶试验中,从直线行驶偏驶率和双通道马达转速输出同步性两个方面对比分析了单通道PID控制、单通道模糊自适应PID控制、双通道交叉耦合PID复合控制以及双通道交叉耦合模糊自适应PID控制等4种方法的控制效果;在转向行驶试验中,从行走马达输出转速的稳定性、采收机转向半径的相对误差以及两侧履带的滑转和滑移率三个方面对比分析了PID和模糊PID两种控制算法的控制效果;在田间试验中,从动力性、转向性、制动性、持续行驶性和操纵性五个评价指标上综合分析了履带式烟叶采收机的行驶驱动性能。
康硕[5]（2020）在《电液式负载模拟器耦合特性及非线性加载控制策略研究》文中进行了进一步梳理运载火箭推力矢量伺服机构是火箭的运动控制子系统,其性能优劣直接影响火箭在发射过程中的控制性能与可靠程度。在其研发过程中,通常采用一类电液式负载模拟器来实现地面性能测试。因此,负载模拟器对实际环境载荷变化情况的模拟精度高低与加载性能好坏直接决定推力矢量伺服机构的性能测试数据是否准确有效,进而间接影响火箭发射过程的可靠性。本文针对模拟载荷加载过程中所涉及的加载动力学建模问题与固有耦合特性问题进行了深入探讨,进而设计了相应的非线性加载控制策略,用以实现模拟载荷的高精度加载。首先,根据电液式负载模拟器的实际机械结构,提出了一种多扰动耦合力加载模型,其中考虑了来自被试推力矢量伺服机构的位置扰动、加载液压缸内部摩擦以及传动机构间隙等各类扰动因素对载荷加载过程的综合影响;并从理论上阐释了多余力现象的产生机理。通过对比仿真结果与实际工程现象,验证了所提模型的合理性,为后续分析非线性耦合扰动对加载性能的影响和设计基于模型的非线性加载控制策略奠定了理论基础。针对加载液压缸内部摩擦与传动机械间隙影响的精确补偿问题,对如何获得实际负载模拟试验系统中摩擦与间隙的精确数学描述进行了研究。考虑摩擦动态特性与间隙不连续特性,分别提出了适用于参数辨识的改进广义麦克斯韦尔滑移摩擦模型与拟线性间隙模型。继而,相应地设计了基于粒子群优化算法的摩擦参数辨识方法与结合二阶滑模速度观测器、递归最小二乘法的间隙参数辨识方法,解决了非线性模型参数难以准确辨识的问题。根据上述辨识方法与试验数据,获得了实际系统中的摩擦与间隙精确模型,并分析了各扰动参数摄动对加载性能的影响,进一步完善了前述多扰动耦合力加载模型,为后续设计非线性扰动的精确补偿方法提供了可行性。针对如何在多扰动耦合影响下实现模拟载荷的高精度加载问题,基于所建多扰动耦合力加载模型,分别设计了改进自适应终端滑模加载控制策略与基于控制输入抗饱和的几乎干扰解耦加载控制策略。首先,从改善加载过程鲁棒性的角度出发,提出了一种基于速度观测器的改进自适应终端滑模加载控制策略,该方法既可同时抑制位置扰动与间隙作用的影响,其有限时间收敛特性又可保证系统的动态性能,且其自适应项可对摩擦参数不确定性进行有效补偿。其次,采用将外部干扰从力加载过程解耦的思路,并考虑增强控制策略的工程实用性,又提出了一种基于控制输入抗饱和的几乎干扰解耦加载控制策略;此方法基于位置扰动与输出加载力的耦合特性分析与微分几何理论设计,通过选取合适的控制参数可将力跟踪误差减小至精度指标范围内,且无需考虑外部扰动的形式与边界,更为简单易行;此外,通过加入饱和补偿辅助子系统,减小了由硬件限幅引起的控制信号振荡,进而消除了相应的响应滞后现象,有效改善了加载过程的动态品质。最后,上述两种加载控制策略在改善力加载精度与动态性能方面的有效性均得到了仿真验证。为了验证上述所提出的两种加载控制策略在实际工程应用中的可行性,搭建了负载模拟试验系统,分别对二者的有效性进行了试验验证;并在此基础上,分别对比归纳了所提非线性控制策略与工业中常用的基于结构不变性前馈补偿的PID策略之间,以及两种非线性加载控制策略之间的性能差异,从而针对如何在不同应用场合下选取合适的加载控制策略给出指导意见。
尉响[6]（2020）在《电动静液作动器双变量控制算法研究》文中提出电液伺服控制技术作为液压技术中的重要组成部分,是机电液一体化技术的典型代表,兼具了液压系统和机电系统的诸多优点,逐渐成为现代高新技术产业中的一项重要支撑技术。电动静液作动器作为电液伺服控制技术的代表性产物,获得国内外众多科研学者的重视,并广泛应用于工程实践中。本文针对电动静液作动器在双变量即变转速变排量的工作模式下的控制算法进行了研究。首先,建立电动静液作动器的数学模型。基于双变量电动静液作动器的工作原理和位置控制实现方案,将系统分为永磁交流同步电机调速子系统、轴向柱塞泵变量调节子系统和液压缸执行子系统。对这三个子系统的工作原理进行分析,建立其数学模型,为进一步研究电动静液作动器的双变量控制算法奠定了良好的基础和条件。其次,对电动静液作动器双变量控制算法进行研究,设计复合控制算法实现系统位置控制。分析系统工作特点,由系统的负载功率给定电机不同的转速设定值,系统的位置误差给定变量泵不同的排量设定值,实现对转速和排量这两个控制变量的解耦控制。系统工作时,对电机的转速控制采用PID控制,液压缸位置控制采用全局快速终端滑模控制,并在MATLAB/Simulink中对系统的响应特性进行了仿真分析。仿真结果表明:设计的这种PID控制与滑模变结构控制相结合的复合控制算法,能使系统获得更佳的动态性能。此外,通过AMESim与MATLAB/Simulink联合仿真对系统分析,在AMESim中搭建电动静液作动器的机械和液压系统的模型,在MATLAB/Simulink中搭建系统的永磁同步电机、伺服变量机构及控制器的模型,对本文所设计的复合控制算法的控制效果进一步验证。最后,设计搭建电动静液作动器实验平台,开发实验控制软件,实验结果验证了本文设计的电动静液作动器双变量控制算法的有效性,能够达到对系统位置控制的高精度、快速响应和良好鲁棒性的要求。
杨育程[7]（2020）在《机器人用液压伺服关节非线性自适应鲁棒控制研究》文中研究说明液压伺服关节是组成液压机器人的基本部件,其控制响应特性直接影响机器人的动态性能。本文针对叶片摆动缸式机器人旋转伺服关节的电液伺服系统中存在的多种非线性因素以及不确定因素扰动影响的问题,为提高电液伺服系统的控制精度和鲁棒性,提出了基于常规PID控制、模糊自适应PID、反馈线性化滑模变结构控制三种控制器,并通过仿真试验对控制器的控制性能作对比分析,最后总结得出控制性能最佳的一种控制器。首先,针对液压伺服系统中常用的伺服阀、比例阀、电磁式高速开关阀进行比较与分析,得出电磁式高速开关阀的控制性能、响应特性以及抗污染能力更强,在设计系统回路时采用电磁式高速开关阀进行系统的控制,随后建立电磁式高速开关阀的仿真模型对其性能进行分析与验证,得出可用于提高其响应特性的方法。其次,分析整个阀控伺服关节的数学模型,得出其流量特性方程以及力矩平衡方程,明确伺服关节系统的预期性能指标,随后对所要应用的三种控制器进行理论与控制原理分析,之后结合伺服系统的数学模型进行控制器的设计。最后,利用Amesim与Matlab软件搭建系统的仿真模型,编写控制函数,验证控制器的性能。通过仿真对比分析得出,在理想状态即系统无干扰状态下,三种控制器都能够迅速、稳定的跟踪目标曲线进行运动,其中反馈线性化滑模变结构控制器的响应速度最快,跟踪误差最小;在系统存在时变负载干扰的状态下,三种控制器的响应速度都略有下滑,其中常规PID、模糊自适应PID跟踪曲线出现明显波动,而滑模变结构控制器在达到滑模面后稳定运行;在此之上,叠加液压油源波动的干扰来进一步考验滑模变结构控制器的鲁棒性,结果显示其跟踪状态依旧稳定,由此得出,滑模变结构控制系统的启动速度更快、抗冲击扰动能力强,鲁棒性极佳,且该控制器控制下的伺服关节各项指标能够达到预期目标,甚至优于预期目标,满足了其在机器人领域的应用要求。
张潇[8]（2020）在《基于改进LuGre模型的液压系统的滑模控制研究》文中研究指明电液控制系统通过液压执行机构实现对系统给定量实时精准的跟踪。电液控制系统易于实现远距离操作、大范围调速、输出大功率等功能,具有功率体积比大、响应速度快、抗负载刚性强等优点,使其在现代工业动力系统中具有广泛的适应性。然而,工业技术的高速发展对电液控制系统的控制精度提出了更高的要求。电液控制系统是一个复杂的非线性系统,存在建模不确定性、参数时变性、非线性摩擦和外干扰等不确定性非线性问题,其中摩擦特性的存在严重制约了电液控制系统控制精度的提高。因此,通过摩擦补偿提高电液控制系统的控制精度具有重要研究意义。针对液压系统的复杂非线性问题,本课题通过分析阀控缸系统模型,以神经网络建模所得的系统状态方程作为被控对象,进行滑模控制算法研究。本课题的主要研究内容如下:选用能较精确表达摩擦特性的LuGre摩擦模型对系统进行摩擦补偿,LuGre模型中的鬃毛变形量是不可测的状态变量,此变量需要设计状态估计器估计得出。本文以现有的双状态估计器为基础,结合滑模控制的核心思想,设计了双状态滑模估计器,对鬃毛变形信息进行状态估计。设计了自适应滑模控制器,通过构建的李雅普诺夫函数,推导证明了改进状态估计后的系统的渐进稳定性。在滑模控制器中引入积分项,在双状态滑模估计器以及自适应率设计中引入微分项,设计了基于双状态滑模估计器的自适应率改进积分滑模控制方案。积分项的引入可以加快系统到达滑动模态的速度,有利于在不确定条件下消除稳态误差。微分项的引入可以加快自适应率的逼近速度,使得参数的估计值能够快速到达其真值。将不完全微分反演滑模控制器与双状态滑模估计器相结合,设计基于双状态滑模估计器的不完全微分反演滑模控制方案。分析证明系统稳定性。根据仿真实验结果对比分析本文所提控制方案的有效性。该课题利用电液控制综合实验台对上述控制方案进行实验验证,并对实验结果进行分析,比较不同控制方案的控制性能。
赵鹏辉[9]（2020）在《可转导叶电液伺服闭式泵控系统位置控制研究》文中指出燃气轮机装置作为工业领域关键动力能源和核心装备在航空、船舶和电力工业得到广泛应用,为国民经济的发展带来许多新的机遇。进口可转导叶（Inlet Guide Vane,简称IGV）作为燃气轮机重要组成设备之一,其角度的位置精确控制在提高燃气轮机工作性能方面扮演着至关重要的角色,具有提高机组喘振裕度、减少启动功率、保证机组的稳定性能以及提高整体效率等重要作用。电液伺服闭式泵控系统（电静液执行器,Electro-Hydrostatic Actuator,以下简称EHA）作为一种高集成泵控驱动单元,在航空航天、机器人驱动、轨道交通等工业领域均有极其重要的应用,其与传统的阀控系统相比具有高功重比、高集成度、环境友好和高效节能等技术优点,本文将EHA应用于可转导叶位置控制中,为燃气轮机技术升级和产品改型提供理论指导和技术保障。本课题针对可转导叶EHA位置控制方法展开研究,由于EHA是采用伺服电机驱动定量泵机制下的容积调速控制,位置闭环控制过程中存在的低速稳定性和低频响等系统动态特性问题,直接影响系统的高精度控制。因此本文提出一种基于指数趋近律的模糊等效滑模变结构控制算法,实现可转导叶EHA位置高精度控制。本文主要研究内容如下:（1）以可转导叶EHA工作原理为基础,分别采用矢量控制方法和机理建模方法建立伺服电机和泵控液压系统数学模型,研究伺服电机与泵控系统作用规律,得到EHA位置控制数学模型。（2）以系统输出位移和泵的转速等变量为主要参数,采用参数辨识的方法对指数趋近律系数进行在线优化,补偿位置环等效控制部分,减少系统响应时间;利用模糊控制的稳定性设计模糊切换控制部分,以此来抑制滑模变结构控制自身的抖振缺陷,提高系统稳态运行时的定位精度,并借助仿真的方法来验证改进模糊等效滑模变结构控制方法的有效性。（3）搭建实验平台,采用Simulink设计普通滑模变结构控制和改进模糊等效滑模变结构控制算法,并下载到穆格轴控制器软件中进行样机实验研究,结果表明,在阶跃信号与正弦信号作用下,改进模糊等效滑模变结构控制相较于普通滑模变结构控制得到的响应曲线具有明显的误差小、响应时间短、且基本没有超调现象等优势,通过实验结果与理论分析和仿真结果对比,验证了控制算法的有效性。本文研究将助力EHA技术在燃气轮机领域的推广,对可转导叶位置控制技术升级与设备优化等具有重要的理论指导与工程实际意义。
汤澍[10]（2020）在《并联旋压机随动压边装置电液比例协同控制系统研究》文中研究说明在运载火箭重载化、大型化、经济化的发展态势下,火箭贮箱箱底等大型航天薄壁回转体制件的整体旋压加工技术成为了我国航天制造当前亟待攻克的难题。为抑制立式强力旋压过程中板坯边缘褶皱等失效问题的发生,本论文中为并联旋压机设计了一种压边高度及直径可调的随动压边装置。为了达到预期的压边工作效果,该随动压边装置的电液比例协同控制系统对持续未知扰动影响下的单液压缸位置控制精度、双缸同步控制精度、上下压边圈协同偏差控制精度以及系统鲁棒性均有很高的要求。因此,研究并联旋压机随动压边装置及其电液比例协同控制系统对于航天制造技术以及控制技术而言都具有重要意义。本论文的主要研究内容有:阐述了本论文的研究背景及意义,对旋压成形技术、旋压质量控制方法、电液比例控制系统以及协同控制系统的发展进行了深入调研。依据大型立式并联旋压机整体结构以及旋压加工过程中的失效抑制要求,完成了随动压边装置的机械结构设计,并详细介绍了装置的具体工作原理,进一步完成了主要元器件选型、液压控制系统设计及电控系统方案设计。结合电液控制系统三个基本方程建立了阀控液压缸位置控制系统的状态空间表达式。通过对压边圈负载耦合进行理论分析,建立了单压边圈双缸位置同步控制系统的数学模型。随后在MATLAB/Simulink和Sim Hydraulics环境下搭建了双缸同步控制系统的仿真模型,并通过对比验证了两种模型的有效性。根据随动压边装置的协同控制要求,完成了在压边工作模式和非压边工作模式下该随动压边装置的协同控制方案初步设计。针对单压边圈双缸位置同步控制系统中系统非线性、内部参数变化、外界扰动等对系统控制精度及鲁棒性的影响,提出了一种基于非线性扰动观测器的自适应滑模同步控制算法。随后在Simulink环境下对该控制算法进行了仿真分析,并通过与常规PID-并行控制、常规滑模-并行控制、有扰动补偿的滑模-并行控制以及有扰动补偿的滑模-PD交叉耦合控制进行对比,验证了所提算法的优越性。为了提高上下压边圈协同位置偏差精度,设计了基于粒子群算法参数整定的单神经元PID位置偏差补偿器。随后在MATLAB/Simulink环境下对偏差补偿算法进行了仿真分析,通过与常规PID偏差补偿器以及未经过参数调整的单神经元PID偏差补偿器进行对比,验证了算法的有效性。之后结合本论文提出的两种控制算法搭建了随动压边装置整体协同控制系统模型并进行了仿真分析,结果表明所设计的整体协同控制器在系统受到持续外部扰动及内部参数不断变化的情况下,仍能很好地满足系统高精度位置控制及强鲁棒性要求。最后进行了随动压边装置样机的开发。完成了样机机械系统与电控系统的硬件搭建,在Lab VIEW环境下完成了控制系统软件开发,并在此基础上初步完成了样机调试工作,为后续并联旋压机的随动压边装置的运动控制及整体旋压加工实验打下了基础。
二、变结构自适应控制方法及其在液压系统中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、变结构自适应控制方法及其在液压系统中的应用（论文提纲范文）
（1）变位机翻转工作台液压马达同步控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源与研究背景 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究背景 |
| 1.1.3 课题研究意义 |
| 1.2 课题研究思路和方法 |
| 1.2.1 电液同步控制技术研究 |
| 1.2.2 液压系统常用控制方式 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 变位机系统动力学建模与仿真 |
| 2.1 变位机机构的翻转动作 |
| 2.2 变位机物理模型搭建 |
| 2.2.1 变位机的物理模型和重心求解 |
| 2.2.2 变位机模型运动学仿真 |
| 2.3 变位机模型的动力学计算 |
| 2.3.1 动力学模型的建立和求解方法 |
| 2.3.2 基于拉格朗日方法的变位机动力学数学模型建立 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 阀控马达液压系统建模与仿真 |
| 3.1 阀控马达液压回路设计 |
| 3.1.1 阀控双马达同步液压系统 |
| 3.1.2 关键元器件选型 |
| 3.2 阀控马达数学模型建立 |
| 3.2.1 阀控马达数学模型 |
| 3.2.2 阀控马达数学模型的搭建和响应曲线 |
| 3.3 AMESIM中液压回路的仿真建模 |
| 3.3.1 基于AMESIM软件建立阀控马达模型 |
| 3.3.2 AMESIM阀控马达液压回路仿真曲线分析 |
| 3.4 基于AMESIM阀控双马达液压回路PID控制仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于ADAMS-AMESIM-MATLAB联合仿真 |
| 4.1 联合仿真设置 |
| 4.1.1 AMESIM-MATLAB联合仿真接口设置 |
| 4.1.2 AMESIM-ADAMS联合仿真接口设置 |
| 4.2 AMESIM-ADAMS-MATLAB联合仿真模型与平台搭建 |
| 4.3 基于PID控制的AMESIM-ADAMS-MATLAB联合仿真 |
| 4.3.1 PID控制的基本原理和特点 |
| 4.3.2 PID控制器的搭建 |
| 4.3.3 联合仿真结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 液压同步系统联合仿真 |
| 5.1 自适应模糊PID控制 |
| 5.1.1 自适应模糊PID算法搭建 |
| 5.1.2 基于模糊PID控制的联合仿真 |
| 5.2 自抗扰算法 |
| 5.2.1 阀控马达系统状态空间模型 |
| 5.2.2 自抗扰控制器设计 |
| 5.2.3 基于自抗扰控制的联合仿真 |
| 5.3 滑模变结构控制算法 |
| 5.3.1 滑模变结构控制原理 |
| 5.3.2 基于滑模变结构的AMESIM联合仿真 |
| 5.4 各控制器扰动信号响应 |
| 5.5 联合仿真结果对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（2）多缸同步系统的位置控制及算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 液压同步系统分类 |
| 1.3 常用控制算法及研究现状 |
| 1.3.1 控制算法的研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.3.3 国外研究现状 |
| 1.4 课题的研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 液压同步系统设计 |
| 2.1 六缸同步控制系统的设计要求 |
| 2.2 不同步原因分析 |
| 2.3 同步控制策略的选择 |
| 2.3.1 并行同步控制策略 |
| 2.3.2 主从同步控制策略 |
| 2.3.3 相邻交叉耦合控制策略 |
| 2.3.4 均值耦合控制策略 |
| 2.4 液压系统设计计算和选型 |
| 2.4.1 液压同步系统的组成 |
| 2.4.2 液压回路设计 |
| 2.4.3 液压系统的设计计算及选型 |
| 2.5 同步升降平台的静力学分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 六缸同步系统建模 |
| 3.1 阀控非对称液压缸系统数学建模 |
| 3.2 六缸同步系统的数学模型 |
| 3.3 液压系统的传递函数 |
| 3.3.1 伺服放大器传递函数 |
| 3.3.2 位移传感器传递函数 |
| 3.3.3 伺服阀传递函数 |
| 3.3.4 液压同步系统数学模型 |
| 3.4 系统参数设置 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 模糊自适应滑模控制 |
| 4.1 滑模变结构控制设计的基本步骤 |
| 4.1.1 切换函数 |
| 4.1.2 滑模控制率 |
| 4.2 滑模控制器设计 |
| 4.2.1 设计滑模面 |
| 4.2.2 设计趋近律方法 |
| 4.3 误差控制器设计 |
| 4.3.1 跟踪误差控制器设计 |
| 4.3.2 均值误差控制器设计 |
| 4.4 模糊自适应滑模控制 |
| 4.4.1 边界层厚度 |
| 4.4.2 滑模参数的模糊自适应设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于模糊自适应滑模控制的仿真研究 |
| 5.1 搭建系统的仿真模型 |
| 5.1.1 接口设置 |
| 5.1.2 AMESIM仿真模型设置 |
| 5.1.3 MATLAB仿真模型设置 |
| 5.2 仿真验证及结果分析 |
| 5.2.1 模糊自适应滑模控制算法验证分析 |
| 5.2.2 不同控制策略的阶跃响应分析 |
| 5.2.3 偏载同步控制性能分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 1 工作总结 |
| 2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（3）基于分数阶滑模的MDF连续热压机液压伺服系统控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究的意义与目的 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 PID控制 |
| 1.2.2 滑模变结构控制 |
| 1.2.3 动态面控制 |
| 1.3 目前研究所存在的问题 |
| 1.4 相关控制理论研究进展 |
| 1.4.1 分数阶控制 |
| 1.4.2 自适应神经网络 |
| 1.4.3 自抗扰控制 |
| 1.4.4 基于观测器的控制理论 |
| 1.5 研究主要内容与章节安排 |
| 1.5.1 研究的主要内容 |
| 1.5.2 论文章节安排 |
| 2 MDF连续热压机液压伺服系统模型与预备知识 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 MDF连续热压机液压伺服控制系统 |
| 2.2.1 连续热压机 |
| 2.2.2 液压动力机构的三个基本方程 |
| 2.3 液压伺服控制系统数学模型 |
| 2.3.1 理想状态下的系统模型 |
| 2.3.2 考虑内部参数摄动和外负载力干扰情况 |
| 2.3.3 考虑执行机构具有输入饱和的情况 |
| 2.4 系统参数选取 |
| 2.5 预备知识 |
| 2.5.1 分数阶微积分 |
| 2.5.2 RBF神经网络 |
| 2.5.3 双曲正切函数与非线性干扰观测器 |
| 2.5.4 自抗扰控制 |
| 2.5.5 Lyapunov稳定性理论及相关引理 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 基于自适应神经网络的分数阶滑模控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 理想系统模型下的分数阶积分滑模控制 |
| 3.2.1 分数阶积分滑模面的选取 |
| 3.2.2 分数阶积分滑模控制器的设计 |
| 3.2.3 稳定性分析 |
| 3.3 基于自适应神经网络的分数阶积分滑模控制器的设计 |
| 3.3.1 双幂次趋近律的设计 |
| 3.3.2 分数阶积分滑模控制器的设计 |
| 3.3.3 自适应RBF神经网络逼近器 |
| 3.3.4 稳定性分析 |
| 3.4 仿真实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于非线性观测器的分数阶滑模控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 考虑输入饱和的控制策略设计 |
| 4.2.1 饱和非线性系统连续化 |
| 4.2.2 非线性干扰观测器设计 |
| 4.2.3 基于非线性干扰观测器的分数阶滑模控制器设计 |
| 4.3 稳定性分析 |
| 4.4 仿真实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于自抗扰控制的分数阶滑模控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于自抗扰控制策略的分数阶全局快速终端滑模控制器 |
| 5.2.1 跟踪微分器的设计 |
| 5.2.2 扩张状态观测器 |
| 5.2.3 非线性误差反馈控制律 |
| 5.2.4 分数阶全局快速终端滑模控制器设计 |
| 5.3 稳定性及收敛时间分析 |
| 5.3.1 稳定性分析 |
| 5.3.2 收敛时间分析 |
| 5.4 仿真实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 附件 |
（4）履带式烟叶采收机液压行驶系统设计及控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的提出及意义 |
| 1.2 课题来源及研究目标 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 烟草收获机械研究现状 |
| 1.3.2 履带作业底盘在农业机械中的应用 |
| 1.3.3 履带车辆液压行驶系统发展现状 |
| 1.3.4 履带车辆行驶系统中马达转速输出控制方法研究进展 |
| 1.4 主要研究内容与技术方法 |
| 1.4.1 课题来源 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 履带式烟叶采收机行驶液压系统设计研究 |
| 2.1 履带式烟叶采收机结构及工作原理 |
| 2.1.1 履带式烟叶采收机结构介绍 |
| 2.1.2 履带式烟叶采收机工作原理 |
| 2.2 履带式烟叶采收机液压行驶系统方案分析 |
| 2.2.1 履带式烟叶采收机液压行驶系统方案设计 |
| 2.2.2 液压行驶系统对比分析 |
| 2.2.3 履带式烟叶采收机驱动方案的确定 |
| 2.3 液压驱动系统计算与选型 |
| 2.3.1 发动机的选型 |
| 2.3.2 液压马达的选型 |
| 2.3.3 液压泵的选型 |
| 2.4 采收机变量泵控马达系统液压特性分析 |
| 2.4.1 变量泵结构原理及控制方式 |
| 2.4.2 行走马达结构原理与调节方式 |
| 2.5 基于AMESim履带式采收机液压驱动系统仿真分析 |
| 2.5.1 基于AMESim的液压系统仿真研究进展 |
| 2.5.2 烟叶采收机驱动系统AMESim模型建立 |
| 2.5.3 采收机驱动系统仿真及结果分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 履带式烟叶采收机驱动控制系统设计研究 |
| 3.1 履带式烟叶采收机驱动系统功能要求 |
| 3.1.1 履带式烟叶采收机基本行驶功能 |
| 3.1.2 发动机变功率控制功能 |
| 3.1.3 转场、作业行驶模式切换功能 |
| 3.1.4 速度油门手柄控制功能 |
| 3.2 采收机驱动控制系统硬件平台的搭建与设计 |
| 3.2.1 控制器的选型 |
| 3.2.2 转场/作业模式切换电路 |
| 3.2.3 车速控制系统设计 |
| 3.2.4 发动机转速控制系统设计 |
| 3.2.5 人机交互接口电路设计 |
| 3.3 采收机驱动控制系统软件设计 |
| 3.3.1 开发环境介绍 |
| 3.3.2 控制系统软件总体设计方案 |
| 3.3.3 发动机转速控制系统软件设计 |
| 3.3.4 车速控制系统软件设计 |
| 3.4 烟叶采收机速度手柄自动油门控制方案 |
| 3.4.1 手柄方位与车辆行驶状态的对应方案 |
| 3.4.2 速度手柄自动油门控制方案 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 履带式烟叶采收机行驶系统控制方法设计研究 |
| 4.1 烟叶采收机驱动系统原理分析 |
| 4.2 单通道变量泵控马达稳定转速输出控制方法 |
| 4.2.1 变量泵控马达转速输出控制方法研究现状 |
| 4.2.2 烟叶采收机单通道泵控马达控制算法的提出 |
| 4.2.3 模糊自适应PID控制原理及应用 |
| 4.3 履带式烟叶采收机行驶控制方法 |
| 4.3.1 履带式烟叶采收机直线行驶同步控制方法 |
| 4.3.2 履带式烟叶采收机驱动系统转向控制方法 |
| 4.4 双泵双阀控马达系统恒转速输出复合控制台架试验 |
| 4.4.1 双泵双阀控马达系统试验台架的搭建 |
| 4.4.2 试验步骤及方法 |
| 4.4.3 试验台架控制平台的搭建 |
| 4.4.4 仿真与试验结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 履带式烟叶采收机驱动系统数学建模与仿真分析 |
| 5.1 履带式烟叶采收机驱动系统数学模型的建立 |
| 5.1.1 电液比例变量泵主要元件建模 |
| 5.1.2 变量泵控液压马达环节数学建模 |
| 5.1.3 速度传感器数学模型的建立 |
| 5.1.4 比例放大器数学模型的建立 |
| 5.1.5 泵控马达模型控制框图 |
| 5.2 履带式烟叶采收机动力学模型建立 |
| 5.2.1 烟叶采收机理论转向过程 |
| 5.2.2 履带式烟叶采收机转向动力学模型 |
| 5.3 履带式烟叶采收机驱动系统仿真分析 |
| 5.3.1 模糊自适应PID控制器的设计 |
| 5.3.2 烟叶采收机驱动系统数学模型参数的确定 |
| 5.3.3 烟叶采收机驱动系统仿真分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 履带式烟叶采收机驱动行驶试验 |
| 6.1 履带式烟叶采收机直线行驶性能试验 |
| 6.1.1 试验方案设计与实现方法 |
| 6.1.2 直线行驶试验步骤及结果分析 |
| 6.2 履带式烟叶采收机转向行驶性能试验 |
| 6.2.1 双侧履带行走马达的转速分析 |
| 6.2.2 转向轨迹与偏移量测定 |
| 6.2.3 滑转和滑移率的测量 |
| 6.3 田间作业行驶试验 |
| 6.3.1 试验方法 |
| 6.3.2 试验分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 主要参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间科研经历及成果 |
（5）电液式负载模拟器耦合特性及非线性加载控制策略研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 负载模拟器研究综述 |
| 1.2.1 负载模拟设备的研制开发进展 |
| 1.2.2 负载模拟加载技术的研究进展 |
| 1.3 问题提出及本文主要研究内容 |
| 1.3.1 问题的提出 |
| 1.3.2 主要研究内容及论文结构 |
| 2 电液式负载模拟器系统建模研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电液式负载模拟试验系统的基本组成及工作原理 |
| 2.2.1 基本组成 |
| 2.2.2 工作原理 |
| 2.3 考虑多种扰动耦合影响的力伺服加载模型 |
| 2.3.1 力伺服加载过程的基本非线性模型 |
| 2.3.2 考虑位置扰动耦合影响的力伺服加载改进模型 |
| 2.3.3 考虑其它非线性扰动因素耦合影响的力伺服加载改进模型 |
| 2.3.4 力伺服加载装置中的其它环节模型 |
| 2.4 多扰动耦合力加载模型的仿真验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 负载模拟试验系统非线性扰动因素的建模与参数辨识 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 力加载液压缸非线性摩擦特性的建模与参数辨识 |
| 3.2.1 改进GMS摩擦辨识模型的提出 |
| 3.2.2 基于改进GMS模型的摩擦参数辨识方法设计、验证与试验 |
| 3.2.3 力加载液压缸非线性摩擦特性对力加载性能的影响分析 |
| 3.3 加载传动机构非线性间隙特性的建模与参数辨识 |
| 3.3.1 拟线性间隙辨识模型的提出 |
| 3.3.2 基于拟线性间隙模型的非线性参数辨识方法设计 |
| 3.3.3 间隙特性参数辨识方法的仿真验证 |
| 3.3.4 负载模拟试验系统间隙特性的参数辨识结果分析 |
| 3.3.5 加载传动机构非线性间隙特性对力加载性能的影响分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于速度观测器的改进自适应终端滑模加载控制策略研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于有限时间速度观测的扰动间接估计方法 |
| 4.3 改进自适应终端滑模加载控制策略设计 |
| 4.3.1 自适应终端滑模控制律设计 |
| 4.3.2 系统稳定性与有限时间收敛特性分析 |
| 4.4 加载控制效果的仿真验证与结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于控制输入抗饱和的几乎干扰解耦加载控制策略研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 干扰解耦问题的提出与解耦模型的推导 |
| 5.2.1 干扰解耦问题的提出及微分几何相关概念 |
| 5.2.2 标准解耦模型的推导 |
| 5.3 位置扰动与加载力的耦合特性分析及系统局部正则型推导 |
| 5.3.1 位置扰动与加载力的耦合特性分析 |
| 5.3.2 多扰动耦合力加载改进模型的局部正则型推导 |
| 5.4 基于控制输入抗饱和的几乎干扰解耦加载控制策略设计 |
| 5.4.1 几乎干扰解耦控制相关概念 |
| 5.4.2 抗饱和辅助子系统与几乎干扰解耦控制律设计 |
| 5.5 加载控制效果的仿真验证与结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 负载模拟加载试验验证与加载控制策略性能对比 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 电液式负载模拟试验系统综合设计 |
| 6.2.1 液压系统的设计与选型 |
| 6.2.2 测控系统设计及上位机软件开发 |
| 6.3 加载控制效果的试验验证与加载控制策略性能对比分析 |
| 6.3.1 加载控制效果的试验验证与结果分析 |
| 6.3.2 非线性加载控制策略的性能对比分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）电动静液作动器双变量控制算法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 电动静液作动器国内外研究现状 |
| 1.2.1 电动静液作动器的分类及特点 |
| 1.2.2 电动静液作动器的国外研究现状 |
| 1.2.3 电动静液作动器的国内研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 2 电动静液作动器数学建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电动静液作动器工作原理简介 |
| 2.3 永磁交流同步电机调速子系统模型建立 |
| 2.3.1 永磁交流同步电机控制原理 |
| 2.3.2 永磁交流同步伺服电机建模及简化 |
| 2.4 轴向柱塞泵变量调节子系统模型建立 |
| 2.5 液压缸执行子系统模型建立 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 电动静液作动器控制算法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 系统分析及解耦 |
| 3.3 系统控制算法设计 |
| 3.4 永磁交流同步电机调速系统控制器的设计 |
| 3.4.1 电流内环控制器的设计 |
| 3.4.2 转速外环控制器的设计 |
| 3.5 电动静液作动器位置环控制器设计 |
| 3.5.1 滑模变结构控制原理 |
| 3.5.2 终端滑模控制方法 |
| 3.5.3 全局快速终端滑模控制器设计 |
| 3.5.4 稳定性分析 |
| 3.5.5 有限时间收敛分析 |
| 3.6 电动静液作动器MATLAB仿真分析 |
| 3.6.1 系统整体仿真模型 |
| 3.6.2 系统仿真分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 电动静液作动器的AMESim与 MATLAB联合仿真 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 AMESim与 Matlab联合仿真介绍 |
| 4.3 AMESim仿真模型创建 |
| 4.3.1 多自由度负载模拟系统总体模型的建立 |
| 4.3.2 EHA系统模型参数设置 |
| 4.4 双变量EHA位置伺服系统联合仿真的实现 |
| 4.4.1 联合仿真的设置 |
| 4.4.2 算法验证联合仿真实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 电动静液作动器实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 电动静液作动器实验系统硬件组成 |
| 5.3 液压系统和机械平台设计 |
| 5.4 测控系统设计 |
| 5.4.1 测控系统总体结构 |
| 5.4.2 测控系统硬件部分设计 |
| 5.4.3 测控系统软件部分设计 |
| 5.5 电动静液作动器实验结果及分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（7）机器人用液压伺服关节非线性自适应鲁棒控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景与意义 |
| 1.1.1 液压机器人及其伺服关节的研究现状 |
| 1.1.2 液压伺服控制系统研究现状 |
| 1.1.3 高速开关阀研究现状 |
| 1.1.4 非线性系统的研究方法 |
| 1.1.5 课题研究意义 |
| 1.2 论文研究的主要内容 |
| 第2章 高速开关阀的性能分析 |
| 2.1 液压阀的性能比较分析 |
| 2.2 高速开关阀的分类 |
| 2.2.1 电磁式高速开关阀 |
| 2.2.2 压电式高速开关阀 |
| 2.2.3 超磁致伸缩式高速开关阀 |
| 2.3 电磁式高速开关阀的结构与工作原理 |
| 2.4 高速开关阀的控制特性 |
| 2.5 电磁式高速开关阀的动、静态特性分析 |
| 2.5.1 开关阀的静态特性分析 |
| 2.5.2 开关阀的动态特性分析 |
| 2.6 电磁式高速开关阀仿真模型的建立 |
| 2.6.1 基于Amesim软件的仿真 |
| 2.6.2 高速开关阀数学模型的建立 |
| 2.7 电磁式高速开关阀的仿真分析 |
| 2.7.1 不同频率下电磁式高速开关阀的响应分析 |
| 2.7.2 不同占空比下电磁式高速开关阀的响应分析 |
| 2.7.3 不同驱动电压下电磁式高速开关阀的响应分析 |
| 2.8 章末小结 |
| 第3章 伺服关节控制系统的研究 |
| 3.1 伺服关节的类型 |
| 3.2 伺服系统的总体设计 |
| 3.3 系统的数学模型 |
| 3.4 章末小结 |
| 第4章 伺服系统的控制算法设计 |
| 4.1 基于PID的控制器设计 |
| 4.2 模糊自适应PID控制器设计 |
| 4.3 反馈线性化滑模变结构控制器设计 |
| 4.3.1 滑模变结构基本原理 |
| 4.3.2 控制器设计 |
| 4.4 章末小结 |
| 第5章 控制算法的仿真分析 |
| 5.1 Amesim和 Matlab的联合仿真 |
| 5.1.1 联合仿真的设置 |
| 5.1.2 联合仿真的注意事项 |
| 5.2 基于PID控制器的仿真 |
| 5.2.1 阀控缸仿真模型的搭建 |
| 5.2.2 仿真结果分析 |
| 5.3 基于模糊自适应PID控制器的仿真 |
| 5.4 基于滑模变结构控制器的仿真 |
| 5.5 章末小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（8）基于改进LuGre模型的液压系统的滑模控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 课题背景及意义 |
| §1.2 电液控制系统的研究概况 |
| §1.2.1 电液位置控制系统的基本组成 |
| §1.2.2 电液位置控制系统的特点及控制要求 |
| §1.2.3 电液控制系统控制策略概述 |
| §1.3 课题来源和内容安排 |
| 第二章 液压系统建模及摩擦补偿分析 |
| §2.1 引言 |
| §2.2 液压系统的动力学方程 |
| §2.2.1 伺服阀流量方程 |
| §2.2.2 对称液压缸动力学方程 |
| §2.2.3 不对称液压缸动力学方程 |
| §2.3 基于RBF神经网络的液压系统建模 |
| §2.3.1 RBF神经网络 |
| §2.3.2 液压系统的建模 |
| §2.4 液压系统的摩擦补偿 |
| §2.4.1 非模型的补偿 |
| §2.4.2 基于摩擦模型的补偿 |
| §2.5 LuGre模型参数辨识 |
| §2.6 本章小结 |
| 第三章 基于改进LuGre模型的液压系统滑模控制 |
| §3.1 引言 |
| §3.2 滑模变结构控制基本原理 |
| §3.2.1 滑动模态定义及表达 |
| §3.2.2 滑模面的设计 |
| §3.2.3 滑模控制的常用趋近律 |
| §3.3 电液控制系统的PID控制 |
| §3.4 基于改进LuGre模型的滑模控制器设计 |
| §3.4.1 双状态滑模估计器设计 |
| §3.4.2 基于双状态滑模估计的自适应滑模控制器设计 |
| §3.4.3 稳定性分析 |
| §3.4.4 仿真实验及分析 |
| §3.5 本章小结 |
| 第四章 基于改进LuGre模型的自适应率改进积分滑模控制 |
| §4.1 引言 |
| §4.2 基于改进LuGre模型的自适应率改进积分滑模控制器设计 |
| §4.3 仿真实验及分析 |
| §4.4 本章小结 |
| 第五章 基于改进LuGre模型的不完全微分反演滑模控制 |
| §5.1 引言 |
| §5.2 基于改进LuGre模型的不完全微分反演滑模控制器设计 |
| §5.3 仿真实验及分析 |
| §5.4 本章小结 |
| 第六章 液压系统实验验证 |
| §6.1 引言 |
| §6.2 电液控制系统的组成及工作原理 |
| §6.2.1 电液控制系统组成 |
| §6.2.2 电液控制系统工作原理 |
| §6.3 实验过程及实验结果分析 |
| §6.3.1 实验过程 |
| §6.3.2 实验结果及分析 |
| §6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| §7.1 研究工作总结 |
| §7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者在攻读硕士期间的主要研究成果 |
（9）可转导叶电液伺服闭式泵控系统位置控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文选题依据 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 可转导叶的研究现状 |
| 1.3.2 电静液执行器的研究现状 |
| 1.3.3 电静液执行器的控制方法 |
| 1.4 论文主要研究内容与结构安排 |
| 第2章 电液伺服闭式泵控系统数学建模与理论分析 |
| 2.1 电液伺服泵控系统工作原理及特点 |
| 2.2 系统建模分析 |
| 2.3 电液伺服泵控系统数学模型的建立 |
| 2.3.1 伺服电机数学模型 |
| 2.3.2 动力单元数学模型 |
| 2.3.3 位移传感器数学模型 |
| 2.3.4 电液伺服泵控系统数学模型 |
| 2.4 电液伺服泵控系统理论分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 EHA系统滑模变结构控制设计 |
| 3.1 滑模变结构控制介绍 |
| 3.1.1 滑模控制器设计方法 |
| 3.1.2 滑模变结构控制的基本原理 |
| 3.2 滑模变结构控制器设计 |
| 3.2.1 切换函数及趋近律的设计 |
| 3.2.2 滑模变结构控制器控制方案 |
| 3.2.3 滑模控制抖振的产生及抑制 |
| 3.2.4 滑模变结构的Lyapunov稳定性分析 |
| 3.3 EHA液压系统滑模变结构位置控制器设计 |
| 3.3.1 EHA液压系统滑模变控制器等效部分设计 |
| 3.3.2 EHA液压系统滑模控制器切换控制部分 |
| 3.4 EHA液压系统参数自辨识设计 |
| 3.4.1 参数辨识方案设计 |
| 3.4.2 基于位置环节参数辨识 |
| 3.5 基于指数趋近律的模糊等效滑模变结构控制 |
| 3.5.1 EHA液压系统位置控制器趋近律系数调节原理 |
| 3.5.2 指数趋近律系数调节方案设计 |
| 3.5.3 模糊等效滑模控制 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 控制策略联合仿真研究 |
| 4.1 AMESim与 MATLAB联合仿真 |
| 4.1.1 AMESim与 MATLAB液压仿真软件介绍 |
| 4.1.2 EHA系统仿真总体模型建立 |
| 4.1.3 EHA液压系统模型参数设置 |
| 4.2 EHA液压系统联合仿真 |
| 4.2.1 系统联合仿真过程 |
| 4.2.2 EHA控制算法联合仿真实验 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 EHA液压系统位置控制实验研究 |
| 5.1 可转导叶EHA液压系统实验台 |
| 5.1.1 系统硬件组成 |
| 5.1.2 系统软件设计 |
| 5.2 实验内容 |
| 5.3 实验结果及分析 |
| 5.3.1 阶跃信号响应实验 |
| 5.3.2 正弦信号响应实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（10）并联旋压机随动压边装置电液比例协同控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景与意义 |
| 1.2 旋压技术研究现状 |
| 1.2.1 旋压工艺特点 |
| 1.2.2 旋压成形质量控制研究现状 |
| 1.2.3 旋压设备的发展现状 |
| 1.3 电液比例控制技术研究现状 |
| 1.3.1 电液比例控制发展概况 |
| 1.3.2 电液比例位置控制方法研究简介 |
| 1.4 协同控制系统研究现状 |
| 1.5 研究目标及主要内容 |
| 第二章 并联旋压机随动压边装置设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 大型立式并联旋压机总体结构介绍 |
| 2.3 随动压边装置设计与选型 |
| 2.3.1 旋压失效抑制的要求分析 |
| 2.3.2 随动压边装置机械结构设计 |
| 2.3.3 液压缸选型 |
| 2.3.4 电液比例方向阀选型 |
| 2.3.5 位移传感器选型 |
| 2.4 液压控制系统方案设计 |
| 2.5 电控系统整体方案设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 压边装置电液比例协同控制系统模型建立 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 单液压缸电液比例位置控制系统数学模型搭建 |
| 3.2.1 电液比例方向阀阀口流量方程 |
| 3.2.2 液压缸流量连续性方程 |
| 3.2.3 液压缸动力学平衡方程 |
| 3.2.4 单缸电液比例位置控制系统状态空间方程 |
| 3.3 单压边圈双缸同步控制系统数学模型搭建 |
| 3.3.1 双缸负载耦合分析 |
| 3.3.2 双缸电液比例位置同步控制系统状态空间方程 |
| 3.4 单压边圈双缸同步控制系统数学及物理仿真模型搭建 |
| 3.5 压边装置整体协同控制系统方案设计 |
| 3.5.1 非压边工作模式下的协同控制方案 |
| 3.5.2 压边工作模式下的协同控制方案 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 单压边圈双缸位置同步控制策略研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 电液比例双缸位置同步控制策略设计 |
| 4.2.1 单缸常规PID控制器设计 |
| 4.2.2 单缸常规滑模变结构控制器设计 |
| 4.2.3 非线性扰动观测器设计 |
| 4.2.4 基于扰动观测器的滑模同步控制器设计 |
| 4.2.5 滑模同步自适应趋近律设计 |
| 4.2.6 系统稳定性分析 |
| 4.3 单压边圈双缸位置同步控制算法仿真分析 |
| 4.3.1 仿真模型搭建 |
| 4.3.2 仿真结果分析 |
| 4.3.3 仿真对比分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 上下压边圈协同控制策略研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 上下压边圈协同控制策略设计 |
| 5.2.1 单神经元PID位置偏差耦合补偿器设计 |
| 5.2.2 神经元控制参数寻优算法设计 |
| 5.3 随动压边装置协同控制算法仿真分析 |
| 5.3.1 偏差补偿器仿真模型搭建 |
| 5.3.2 偏差补偿仿真结果分析 |
| 5.3.3 随动压边装置整体协同控制仿真分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 随动压边装置实验样机开发 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 机械系统搭建 |
| 6.3 控制系统硬件搭建 |
| 6.3.1 下位机控制器及扩展接口模块选型 |
| 6.3.2 弱电控制柜搭建 |
| 6.4 控制系统软件开发 |
| 6.4.1 控制系统软件方案 |
| 6.4.2 上层用户界面开发 |
| 6.4.3 下层功能逻辑开发 |
| 6.5 样机初步调试 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
四、变结构自适应控制方法及其在液压系统中的应用（论文参考文献）
- [1]变位机翻转工作台液压马达同步控制策略研究[D]. 李向鑫. 燕山大学, 2021(01)
- [2]多缸同步系统的位置控制及算法研究[D]. 张超勇. 兰州理工大学, 2021(01)
- [3]基于分数阶滑模的MDF连续热压机液压伺服系统控制方法研究[D]. 陈芯锐. 东北林业大学, 2021
- [4]履带式烟叶采收机液压行驶系统设计及控制方法研究[D]. 朱晨辉. 河南农业大学, 2020(04)
- [5]电液式负载模拟器耦合特性及非线性加载控制策略研究[D]. 康硕. 北京交通大学, 2020(03)
- [6]电动静液作动器双变量控制算法研究[D]. 尉响. 北京交通大学, 2020(03)
- [7]机器人用液压伺服关节非线性自适应鲁棒控制研究[D]. 杨育程. 沈阳工业大学, 2020(01)
- [8]基于改进LuGre模型的液压系统的滑模控制研究[D]. 张潇. 桂林电子科技大学, 2020
- [9]可转导叶电液伺服闭式泵控系统位置控制研究[D]. 赵鹏辉. 燕山大学, 2020(01)
- [10]并联旋压机随动压边装置电液比例协同控制系统研究[D]. 汤澍. 上海交通大学, 2020(01)