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基于定量反馈理论的双液压马达等同式同步控制器的设计研究 预览 被引量:2
1
作者 王成磊 郭治富 +1 位作者 董彦良 《液压与气动》 北大核心 2011年第12期 18-23,共6页
该文针对三轴飞行仿真转台中框同步驱动控制问题,提出了一种基于定量反馈理论(QFT)的等同式同步控制器设计方法。该方法以闭环功率谱辨识得到的转台中框两液压马达数值型系统模板为设计对象,应用QFT分别设计了两液压马达在[-24°... 该文针对三轴飞行仿真转台中框同步驱动控制问题,提出了一种基于定量反馈理论(QFT)的等同式同步控制器设计方法。该方法以闭环功率谱辨识得到的转台中框两液压马达数值型系统模板为设计对象,应用QFT分别设计了两液压马达在[-24°,-12°]和[12°,24°]工作点范围内的前向通道控制器,并通过在控制回路中加入前馈微分控制器补偿系统相位滞后。实验证明,此复合控制器设计方法保证了飞行仿真转台中框两液压马达各项性能指标要求。 展开更多
关键词 等同式同步控制 定量反馈理论 功率谱辨识 复合控制 飞行仿真转台
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液压仿真系统中的同步控制策略研究 预览
2
作者 王军 倪骁骅 +1 位作者 丁意 《盐城工学院学报:自然科学版》 CAS 2011年第2期 36-38,43,共4页
现役的水下发射装置,经常采用单液压缸驱动,这样会产生滑套上的倾覆力矩。为了消除这种现象,现采用双伺服阀控制双液压缸代替原来的单缸驱动。而双缸控制系统中有两种控制方式,即主从方式和等同方式。比较了两种方式的各自特点,最终选... 现役的水下发射装置,经常采用单液压缸驱动,这样会产生滑套上的倾覆力矩。为了消除这种现象,现采用双伺服阀控制双液压缸代替原来的单缸驱动。而双缸控制系统中有两种控制方式,即主从方式和等同方式。比较了两种方式的各自特点,最终选用等同方式来设计这个系统,并给出了这个系统的仿真曲线和对比结论。 展开更多
关键词 同步控制 单通道 伺服阀
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Backstepping adaptive control of hydraulic Stewart platform using dynamic surface 预览
3
作者 唐建林 袁立鹏 《哈尔滨工业大学学报:英文版》 EI CAS 2011年第3期 106-110,共5页
Hydraulic Stewart platform is characterized by nonlinearity for driving system in essence,severe load coupling among the legs,which bring a great difficulty for controller design and performance improvement.Afore cont... Hydraulic Stewart platform is characterized by nonlinearity for driving system in essence,severe load coupling among the legs,which bring a great difficulty for controller design and performance improvement.Afore controller research is either low in tracking performance and movement smoothness when it ignores the nonlinearity and dynamics coupling,or complex in algorithm and has the need of acceleration feedback or observer when the dynamics coupling and nonlinearity is included.To solve the dilemma,a new controller,backstepping adaptive control of hydraulic Stewart platform using dynamic surface is put forward based on the complete dynamics including the upper platform dynamics and hydraulic nonlinearity in driving system.Asymptotic stability of the whole system is proved by Lyapunov method.The proposed algorithm is simple by avoiding the use of acceleration.The simulation results indicate that the control algorithm performs better than the normal PID controller in control precision,dynamic response and depression of the cross coupling. 展开更多
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Subsystem model-based close-loop grey-box identification method for hydraulic Stewart platform 预览
4
作者 唐建林 董彦良 《哈尔滨工业大学学报:英文版》 EI CAS 2011年第2期 107-112,共6页
In order to solve the problem of difficult modeling and identification caused by time-variable parameters,multiple inputs and outputs and unstable open loop,a subsystem model-based close-loop grey-box identification m... In order to solve the problem of difficult modeling and identification caused by time-variable parameters,multiple inputs and outputs and unstable open loop,a subsystem model-based close-loop grey-box identification method was put forward when consider the main coupling effects of hydraulic Stewart platform.Firstly,the whole system is divided into three TITO(Two Input Two Output) subsystems according to the characteristics of the pseudo-mass matrix,hence transfer function matrix model of the subsystem can also be found.Secondly,since the Stewart platform is unstable,the close-loop transfer model of the subsystem is derived under the proportional controllers.The inverse M serial is adopted as the identification signal to get the experimental data.All parameters of the subsystem are determined in close-loop indirect identification by PEM(Prediction Error Method).Finally,a case study validates the correctness and effectiveness of the subsystem model-based close-loop grey-box identification method for hydraulic Stewart platform. 展开更多
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基于ADINA的组合式动密封泄漏量与摩擦力计算 预览 被引量:14
5
作者 崔晓 董彦良 《华南理工大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期 95-100,共6页
为了对高精度电液伺服马达的内泄漏做定量研究,文中提出了一种基于有限元的油膜控制方程数值解法.该方法首先利用有限元软件ADINA计算密封件表面的接触应力,然后使用逆解法求解一维雷诺方程得到油膜厚度,进而计算出泄漏量与摩擦力... 为了对高精度电液伺服马达的内泄漏做定量研究,文中提出了一种基于有限元的油膜控制方程数值解法.该方法首先利用有限元软件ADINA计算密封件表面的接触应力,然后使用逆解法求解一维雷诺方程得到油膜厚度,进而计算出泄漏量与摩擦力,在计算过程中使用3次多项式拟合入口区压力,解决了逆解法中压力二阶导数函数拐点难以确定的问题;分析了O型圈预压缩率、介质压力、转子半径、马达转速及油温对泄漏量和摩擦力的影响.结果表明,与传统的迭代法相比,该方法具有较高的数值稳定性与效率,适用于不同工况下马达泄漏量和摩擦力的计算,为弹性填充式密封的设计提供了理论依据. 展开更多
关键词 电液伺服马达 组合式动密封 泄漏 摩擦 弹性流体动力润滑 有限元方法
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电液驱动Stewart平台模型参数辨识方法 预览
6
作者 吴博 邵俊鹏 +1 位作者 吴盛林 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期 29-34,共6页
电液驱动Stewart平台是一个多输入多输出复杂并联机构,各通道间存在严重负载交联耦合。在确定平台各通道性能参数时,按照简单的阀控缸系统进行理论计算或系统辨识,结果和实际情况相差极大,这严重影响平台控制系统的设计和系统性能的提... 电液驱动Stewart平台是一个多输入多输出复杂并联机构,各通道间存在严重负载交联耦合。在确定平台各通道性能参数时,按照简单的阀控缸系统进行理论计算或系统辨识,结果和实际情况相差极大,这严重影响平台控制系统的设计和系统性能的提高。为了解决上述问题,设计一种基于Levenberg-Marquardt寻优算法的六维互不相关信号激励的Stewart平台闭环辨识算法,并应用于电液驱动Stewart平台试验样机。试验结果表明该辨识算法准确地辨识出平台通道性能参数,取得较满意的辨识结果。 展开更多
关键词 闭环辨识算法 辨识模型 STEWART平台 电液伺服控制系统
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飞行仿真转台无模型复合控制器设计 预览
7
作者 郭治富 董彦良 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1214-1220,共7页
针对飞行仿真转台的宽频带要求,提出了一种无模型复合控制器设计方法.该方法以定量反馈理论为基础,结合前馈控制以兼顾仿真转台对幅频和相频特性的苛刻要求.在设计过程中,运用功率谱估计方法获取仿真转台的不确定性范围.同时将仿... 针对飞行仿真转台的宽频带要求,提出了一种无模型复合控制器设计方法.该方法以定量反馈理论为基础,结合前馈控制以兼顾仿真转台对幅频和相频特性的苛刻要求.在设计过程中,运用功率谱估计方法获取仿真转台的不确定性范围.同时将仿真转台对幅频特性要求转化为定量反馈理论的跟踪性能边界,对相频特性要求用前馈控制器加以补偿,以实现对仿真转台幅值和相位指标综合控制.仿真结果表明,该方法能够满足仿真转台性能指标要求.且此方法具有无需参数化建模,设计过程直观的特点. 展开更多
关键词 无模型 定量反馈理论 功率谱估计 系统辨识 飞行仿真转台
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气液联控伺服系统的滑模位置控制研究 预览
8
作者 王洪艳 崔向华 《机床与液压》 北大核心 2010年第3期 1-3,28,共4页
提出了基于PWM控制气液联控位置系统的建模方法,应用非线性平均方法建立了PWM气压伺服系统的数学模型,不仅解决了开关的不连续性问题,还把原来不连续的非仿射输入形式变成一个等效具有可控规范型的非线性仿射输入形式。然后运用滑动... 提出了基于PWM控制气液联控位置系统的建模方法,应用非线性平均方法建立了PWM气压伺服系统的数学模型,不仅解决了开关的不连续性问题,还把原来不连续的非仿射输入形式变成一个等效具有可控规范型的非线性仿射输入形式。然后运用滑动模态变结构理论中的经典非线性设计方法,设计了三阶滑模面变结构控制器。对固定阻尼式气液联控系统进行了位置控制仿真实验。实验结果表明,滑模变结构控制使得系统快速性能比较好。 展开更多
关键词 建模 PWM 位置控制 滑模控制
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具有参数不确定被动力伺服系统的反步控制 预览 被引量:3
9
作者 曹健 张彪 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1071-1075,共5页
针对被动式力伺服系统的参数变化和多余力矩问题,在建立系统非线性模型的基础上,设计一种自适应反步控制器.并利用Lyapunov稳定性定理证明了设计控制器的稳定性.该控制器考虑了系统主要参数变化和承载系统的扰动,将系统方程重组成多个... 针对被动式力伺服系统的参数变化和多余力矩问题,在建立系统非线性模型的基础上,设计一种自适应反步控制器.并利用Lyapunov稳定性定理证明了设计控制器的稳定性.该控制器考虑了系统主要参数变化和承载系统的扰动,将系统方程重组成多个虚拟子系统,利用反步控制思想对每个虚拟系统设计虚拟控制量,通过反步递推得到含有参数变化与承载系统扰动的非线性控制器.仿真结果表明:与传统控制器相比,该自适应反步控制器能更好地抑制多余力矩,证明了所设计控制器的有效性. 展开更多
关键词 参数不确定 反步控制 多余力矩 被动力伺服系统
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基于动力学干扰力前馈的液压Stewart平台μ综合控制 预览 被引量:1
10
作者 唐建林 董彦良 《吉林大学学报:工学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期共6页
针对液压Stewart平台存在的动力学耦合强干扰力及液压系统参数不确定性严重影响轨迹跟踪精度的问题,提出了一种基于动力学干扰力前馈的综合控制方案。基于Stewart平台关节空间的逆动力学模型,建立了驱动分支的频域控制模型和动力学干扰... 针对液压Stewart平台存在的动力学耦合强干扰力及液压系统参数不确定性严重影响轨迹跟踪精度的问题,提出了一种基于动力学干扰力前馈的综合控制方案。基于Stewart平台关节空间的逆动力学模型,建立了驱动分支的频域控制模型和动力学干扰力模型,并根据结构不变性原理将动力学干扰力前馈补偿。为提高系统的鲁棒性以及对未建模干扰力的抑制能力,在闭环控制中采用μ综合鲁棒控制器。试验结果验证了该方案的有效性。 展开更多
关键词 液力传动与控制 液压Stewart平台 逆动力学模型 动力学干扰力前馈 Μ综合
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电液负载模拟器的神经网络参数辨识 被引量:6
11
作者 张彪 孙丰迎 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期374-379,共6页
基于神经网络,提出一种根据参数上下界辨识系统参数的新方法。在建立电液负载模拟器模型的基础上,在待辨识参数的上下界内,使用神经网络对动态系统的参数进行辨识,找到一组参数使之满足对实际系统的最佳逼近,使系统在实际输入信号下能... 基于神经网络,提出一种根据参数上下界辨识系统参数的新方法。在建立电液负载模拟器模型的基础上,在待辨识参数的上下界内,使用神经网络对动态系统的参数进行辨识,找到一组参数使之满足对实际系统的最佳逼近,使系统在实际输入信号下能更好地复现实际系统的实际输出。并使用另一组实验数据检验辨识结果对实际系统的任意实际输入输出采样数据组的逼近程度。验证结果表明该辨识结果能很精确地逼近实际系统。该方法可用于一般复杂系统的实际参数辨识。 展开更多
关键词 电液负载模拟器 神经网络 参数辨识 参数界值 动态模型辨识
动感模拟Stewart平台负载交联耦合特性的研究 预览 被引量:1
12
作者 吴博 徐雳 +1 位作者 吴盛林 《中国机械工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1155-1158,共4页
基于Stewart平台关节空间动力学方程,分析了影响通道间负载交联耦合的主要因素,采用矩阵和向量范数理论提出了4种负载交联耦合评价指标。基于平台结构设计参数,运用负载交联耦合评价指标,对飞行模拟Stewart平台通道间负载交联耦合... 基于Stewart平台关节空间动力学方程,分析了影响通道间负载交联耦合的主要因素,采用矩阵和向量范数理论提出了4种负载交联耦合评价指标。基于平台结构设计参数,运用负载交联耦合评价指标,对飞行模拟Stewart平台通道间负载交联耦合进行了仿真研究,并用飞行模拟Stewart平台试验样机进行了试验验证,证明了负载交联耦合评价指标的有效性和合理性。 展开更多
关键词 动感模拟 STEWART平台 负载交联耦合 评价指标
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中空式电液伺服马达中摩擦力矩的动态补偿 预览
13
作者 崔晓 董彦良 《华南理工大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期 112-117,共6页
针对大体积飞行器仿真试验时的重力偏载情况,设计制造了一种仿真转台用中空式电液伺服马达.对影响其超低速跟踪性能的摩擦力矩进行了分析,建立了大摩擦力矩条件下的中空马达数学模型.设计了一种基于LuGre模型的自适应摩擦力矩补偿... 针对大体积飞行器仿真试验时的重力偏载情况,设计制造了一种仿真转台用中空式电液伺服马达.对影响其超低速跟踪性能的摩擦力矩进行了分析,建立了大摩擦力矩条件下的中空马达数学模型.设计了一种基于LuGre模型的自适应摩擦力矩补偿控制器.为验证该控制器的有效性,进行了不同输入下的数值仿真及试验研究.结果表明,与传统的PID控制相比,基于LuGre模型的自适应摩擦力矩补偿控制能够更好地实现马达的低速性能. 展开更多
关键词 中空式电液伺服马达 摩擦补偿 LUGRE模型 仿真转台 低速特性
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液压转台的自适应动态摩擦补偿研究 预览 被引量:2
14
作者 郭敬 董彦良 《机床与液压》 北大核心 2009年第12期 80-84,共5页
超低速、高精度、高频响的液压转台性能提高受到动态非线性摩擦的影响。为提高液压转台的低速性能,通过分析液压转台单框动态摩擦特性,在建立转台摩擦的LuGre模型基础上,提出用一种基于LuGre模型的非线性白适应控制补偿液压转台动态... 超低速、高精度、高频响的液压转台性能提高受到动态非线性摩擦的影响。为提高液压转台的低速性能,通过分析液压转台单框动态摩擦特性,在建立转台摩擦的LuGre模型基础上,提出用一种基于LuGre模型的非线性白适应控制补偿液压转台动态摩擦。构造两个非线性观测器对液压转台LuGre摩擦状态进行精确估计,通过构造摩擦模型参数自适应率对摩擦力矩进行动态补偿,并利用Lyapunov方法证明了控制系统的全局渐近稳定性。对液压转台中框的仿真实验证明了该方法的正确性和优越性。 展开更多
关键词 液压转台 低速 摩擦补偿 自适应控制
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Model identification of hydraulic flight simulator based on improved particle swarm optimization and wavelet analysis 预览
15
作者 郭敬 董彦良 +1 位作者 郭治富 《哈尔滨工业大学学报:英文版》 EI CAS 2009年第5期 656-660,共5页
A new model identification method of hydraulic flight simulator adopting improved particle swarm optimization (PSO) and wavelet analysis is proposed for achieving higher identification precision.Input-output data of h... A new model identification method of hydraulic flight simulator adopting improved particle swarm optimization (PSO) and wavelet analysis is proposed for achieving higher identification precision.Input-output data of hydraulic flight simulator were decomposed by wavelet multiresolution to get the information of different frequency bands.The reconstructed input-output data were used to build the model of hydraulic flight simulator with improved particle swarm optimization with mutation (IPSOM) to avoid the premature convergence of traditional optimization techniques effectively.Simulation results show that the proposed method is more precise than traditional system identification methods in operating frequency bands because of the consideration of design index of control system for identification. 展开更多
关键词 粒子群优化算法 飞行模拟器 小波分析 鉴定方法 水力模型 小波多分辨率分解 基础 输出数据
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基于ADINA分析的连续回转电液伺服马达结构优化及性能研究 预览 被引量:3
16
作者 王晓晶 姜继海 +2 位作者 李尚义 张勤华 《宇航学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期 1397-1401,共5页
为了改善连续回转电液伺服马达的超低速性能,采用ADINA软件对钢壳及铝壳电液伺服马达的配油盘进行了有限元分析,在系统开环性能实验基础上,对现有钢壳及铝壳连续回转电液伺服马达进行了低速性能对比实验,结果表明在油压的作用下,铝壳马... 为了改善连续回转电液伺服马达的超低速性能,采用ADINA软件对钢壳及铝壳电液伺服马达的配油盘进行了有限元分析,在系统开环性能实验基础上,对现有钢壳及铝壳连续回转电液伺服马达进行了低速性能对比实验,结果表明在油压的作用下,铝壳马达配油盘产生较大的变形及端面间隙,内泄漏是铝壳马达产生低速脉动及爬行现象的主要原因,为此对配油盘结构及叶片顶廓形状进行了优化,使变形量及内泄漏大为减少,且改进后的叶片最大压力角为14.043度。该研究为新型连续回转电液伺服马达的设计奠定了基础。 展开更多
关键词 连续回转电液伺服马达 ADINA 结构优化 低速性能
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气液联控系统的模糊自适应阻抗控制研究 预览
17
作者 王洪艳 何银铜 《液压与气动》 北大核心 2008年第4期 30-33,共4页
针对阻抗控制中力控制的难点在于不能精确知道外界环境刚度和位置,继而导致跟踪误差的问题,采用滑模位置控制器及模糊自适应控制方法,设计了气液联控柔顺力控制系统。内环的滑模位置控制器增强了系统的鲁棒性,外环通过模糊自适应机... 针对阻抗控制中力控制的难点在于不能精确知道外界环境刚度和位置,继而导致跟踪误差的问题,采用滑模位置控制器及模糊自适应控制方法,设计了气液联控柔顺力控制系统。内环的滑模位置控制器增强了系统的鲁棒性,外环通过模糊自适应机构实时调整阻抗参数,使系统具有良好的动态品质。在外界环境模拟系统做不同运动情况下进行了气液联控柔顺力的试验研究。试验结果表明,该方法具有较好的鲁棒性,实现了环境位置变化时的力跟踪控制。 展开更多
关键词 气液联控 阻抗控制 滑模控制 模糊自适应
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基于参数辨识的双马达同步驱动控制研究 预览 被引量:1
18
作者 郭治富 王荣 《机床与液压》 北大核心 2008年第5期 119-121,共3页
针对双马达驱动的三轴飞行仿真转台中框的名义参数与实际参数存在偏差,本文通过灰箱辨识方法分别获得双马达驱动系统的接近真实模型的参数。在此基础上使用等同式的控制策略对仿真转台中框做了仿真和实验研究。实验结果表明:等同式控... 针对双马达驱动的三轴飞行仿真转台中框的名义参数与实际参数存在偏差,本文通过灰箱辨识方法分别获得双马达驱动系统的接近真实模型的参数。在此基础上使用等同式的控制策略对仿真转台中框做了仿真和实验研究。实验结果表明:等同式控制策略能有效提高双马达同步驱动的精度,增强三轴仿真转台中框运动仿真逼真度。 展开更多
关键词 系统辨识 双马达同步驱动 飞行仿真转台
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电液伺服马达组合密封摩擦学性能的实验研究 预览 被引量:2
19
作者 崔晓 董彦良 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2008年第9期,共5页
为研究密封摩擦副所产生的摩擦力对仿真转台用电液伺服马达超低速性能的影响,对马达轴根部的组合密封进行了有限元分析,使用MPX-2000型盘削式实验机对MoS2、石墨、玻璃纤维、铜粉填充的聚四氟乙烯复合密封材料与超硬铝合金LC9、45#钢和4... 为研究密封摩擦副所产生的摩擦力对仿真转台用电液伺服马达超低速性能的影响,对马达轴根部的组合密封进行了有限元分析,使用MPX-2000型盘削式实验机对MoS2、石墨、玻璃纤维、铜粉填充的聚四氟乙烯复合密封材料与超硬铝合金LC9、45#钢和40Cr组成的摩擦副在油润滑的条件下进行了实验研究。应用正交法进行实验设计,通过对实验结果进行方差分析,得出对马达低速性能最为有利的聚四氟乙烯复合填充材料。结果表明,采用体积分数20%的玻璃纤维、25%的铜粉、5%的石墨、5%的MoS2填充PTFE复合材料制成的组合密封环;采用超硬铝合金LC9作为电液伺服马达的外壳材料,可有效改善马达的低速性能。 展开更多
关键词 聚四氟乙烯 伺服马达 正交实验 密封
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液压仿真转台的PFC—PID串级控制 预览 被引量:8
20
作者 郭敬 郭治富 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期 1395-1400,共6页
针对三轴液压仿真转台系统难以获得精确数学模型,存在较大参数变化和各种干扰,常规控制方法难以获得良好控制效果的特点,找到一种适合三轴液压转台的预测函数控制(PFC)策略,并与PID控制相结合,提出PFC-PID串级控制并应用于液压... 针对三轴液压仿真转台系统难以获得精确数学模型,存在较大参数变化和各种干扰,常规控制方法难以获得良好控制效果的特点,找到一种适合三轴液压转台的预测函数控制(PFC)策略,并与PID控制相结合,提出PFC-PID串级控制并应用于液压仿真转台系统。系统内回路采用PID控制克服各种干扰,内回路和液压仿真转台对象构成PFC的广义被控对象,对广义被控对象采用PFC控制拓展系统频宽,改善系统性能。对三轴液压仿真转台的仿真研究结果表明了该方法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 液压仿真转台 串级控制 预测控制 预测函数控制 广义被控对象
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