一、直驱式电液位置系统PID控制的研究（论文文献综述）
陈文斌[1]（2021）在《直驱式容积控制电液伺服系统高性能力控制策略研究》文中研究指明直驱式容积控制（DDVC,Direct Drive Volume Control）电液伺服系统是一种高集成、紧凑化的闭式泵控驱动单元,由伺服电机、定量泵、伺服液压缸等组成,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。但随着工业设备对运动输出精度要求越来越高,研究DDVC电液伺服系统压力控制中低速不稳定带来的压力脉动等问题至关重要。压力流量非线性、液压缸摩擦非线性等多种非线性特征对DDVC系统控制性能的影响也愈加明显,逐渐成为制约其性能改善的一个瓶颈。因此,对DDVC电液伺服系统在压力控制过程中的低速特性和非线性控制策略进行深入的研究,具有很高的学术意义及广泛应用价值。本文将通过“硬件”与“软件”相结合的方式,研究DDVC电液伺服系统高性能力控制策略。首先,根据DDVC电液伺服系统的基本组成和工作运行原理,建立系统的数学模型。在数学模型基础上,利用MATLAB/Simulink进行仿真建模,构建完整的DDVC电液伺服系统仿真模型,研究伺服电机和泵控系统的作用规律,为高性能力控制策略研究奠定理论基础。其次,针对压力控制系统中低速不稳定问题,从伺服电机的速度脉动和轴向柱塞泵的输出脉动两方面考虑,提出基于ωn和ζ的蓄能器消除脉动的参数优化方法。通过蓄能器吸收压力脉动,优化其参数,解决压力控制系统中低速不稳定带来的压力脉动问题。以此作为高性能力控制策略的“硬件”部分;针对系统中流量非线性和摩擦非线性等非线性因素,提出基于模型的反馈线性化控制策略,解决压力控制系统中非线性控制问题。以此作为高性能力控制策略的“软件”部分。最后,搭建DDVC电液伺服压力控制系统的仿真模型和实验台并进行相关仿真和实验研究,结果表明,本文提出的“硬件”加“软件”相结合的高性能力控制策略相较于传统PID控制,可明显提高压力输出精度,在低速工况下,也有很好的动态和静态特性。
雷向雳[2]（2021）在《直驱式电静液作动器设计与性能研究》文中进行了进一步梳理液压传动技术作为一种功率传输方式,由于其功率密度高和系统刚度大等优点,广泛应用于工业设备和移动机械等领域。传统的阀控液压传动系统由于存在严重节流损失、溢流损失及液压管路沿程损失,使液压传动系统的效率较低,造成能源的大量浪费。不同于常规的阀控系统,电静液作动器采用容积式控制的方式实现系统流量的分配和控制,避免了油液通过阀口的节流损失和溢流损失,极大的提高了工作效率。同时由于采用了一体化集成技术和模块化设计,使得电静液作动器更加紧凑化、模块化和轻量化,具有更高的功率密度比和即插即用性,是未来高效液压传动技术发展的趋势和研究热点。本文首先对一种具有负载保持功能的电静液作动器的工作原理进行了设计,并对其“四象限工况”进行了详细的介绍;针对提出的电静液作动器的技术要求,对电静液作动器的主要元件进行了计算和选型。其次,为了研究和验证所设计的电静液作动器的性能,进行了电静液作动器实验样机的设计,并利用Solid Works完成了实验样机各组合部分和整机的三维建模。针对电静液作动器实验样机性能测试所需要采集的信号种类及要求,完成了相应传感器的选型。采用三菱PLC+Lab VIEW软件组合搭建了电静液作动器实验样机的测控系统,其中PLC主要完成电静液作动器工作过程的精确控制和测量参数的实时采集,而Lab VIEW则用于上位机监控界面的设计和人机交互,实现电静液作动器工作状态和测量数据的可视化。最后,对电静液作动器实验样机主要元件的数学模型进行了推导,并利用AMESim仿真软件搭建了电静液作动器实验样机的仿真模型,进行了电静液作动器对阶跃位置信号输入的仿真分析。在搭建的电静液作动器实验样机上进行伺服电机驱动液压泵的空载、加载特性实验的基础上,对电静液作动器阶跃位置仿真进行了验证,为后续系统的优化设计及控制研究提供理论基础和技术支持。
赵冬冬[3]（2021）在《高频压电伺服阀控制方法的设计与实现》文中指出一个具备高性能的电液伺服系统,依赖于具有高频响与高控制精度性能的电液伺服阀。追求更高性能的伺服阀一直是各国学者的研究目标,特别是进入21世纪以来,国防军事与工业控制等领域对高速、精密控制阀需求与日俱增。但是以力矩马达为驱动器的传统电液伺服阀,由于驱动器自身结构与性能的局限性,其频响及控制精度已进入发展瓶颈。近年来,随着新材料技术的迅猛发展,以压电材料制成的驱动器由于其出色的动态性能,将压电驱动器应用于新型电液伺服阀的设计,已成为实现高频响伺服阀的重要研究方向。但是传统电液伺服阀在控制方面与压电伺服阀存在着巨大差异。为研究压电叠驱动器电容效应、迟滞蠕变等非线性特性对压电型电液伺服阀的性能造成的影响,同时提升压电伺服阀的高频特性,本文对高频压电伺服阀的特性与控制方法展开了研究,主要研究内容有以下几点:（1）参考相关文献设计了一种压电直驱伺服阀,结合压电学、液压伺服控制原理等建立该压电伺服阀的数学模型与AMESim仿真模型,分析伺服阀的静态与动态特性,证明压电伺服阀所具有的高频特性。同时对可能影响压电伺服阀动态特性的因素进行了分析,研究了压电伺服阀的拓频机理。（2）引入广义非对称Bouc-Wen模型,搭建了压电伺服阀的非线性动力学模型。基于该优化模型,研究了由于压电驱动器迟滞特性引起的伺服阀动态性能变差、控制精度降低等非线性问题。同时设计了基于遗传算法的非对称Bouc-Wen迟滞模型参数辨识方法,通过辨识出的迟滞模型完成压电伺服阀的逆模型前馈补偿控制。（3）设计了PID控制、模糊PID控制、滑模控制与前馈补偿相结合的复合控制,并通过AMESim与Simulink的联合仿真平台,综合比较这些控制方法的控制效果。（4）设计并搭建了压电伺服阀的控制平台,通过电液伺服系统实验验证该控制平台的可行性,为后续压电伺服阀的研究奠定基础。本文依托于AMESim与Simulink的联合仿真平台完成压电伺服阀的控制系统与液压模型的搭建,比单纯进行数学仿真效果更完善、更符合实际情况,同时对于压电伺服阀控制策略研究与控制平台搭建,将用于后续压电伺服阀的设计与半实物控制实验。
王杰,徐坤,朱灯林[4]（2020）在《闭式直驱液压伺服系统模糊PID控制技术》文中进行了进一步梳理为了提升直驱式电液伺服系统的控制精度和响应速度,设计了一种基于模糊控制算法的PID控制器。首先对直驱式电液伺服系统的伺服电机及液压缸的数学模型进行了推导,得到系统的传递函数;其次设计了直驱式电液伺服系统的PID控制器,并在此基础上采用模糊算法对PID参数进行实时整定;最后搭建了Simulink仿真模型对两种控制器进行了仿真测试。仿真结果显示,模糊PID控制能更好地提升电液伺服系统的响应性能和获得更好的控制效果。
毛玺,聂少武,李阁强,丁银亭[5]（2020）在《直驱式电液伺服模锻锤控制系统AMESim仿真及控制研究》文中研究表明传统模锻锤采用定转速液压泵、蓄能器和打击阀方案实现对锤头的打击能量控制,存在打击能量可控性差、精确差,打击阀易损坏、寿命短等问题,提出一种采用交流伺服电机驱动定量泵的模锻锤打击能量控制方案,称为直驱式电液伺服模锻锤。针对这种新型模锻锤控制系统的精确控制问题,采用AMESim和Simulink仿真分析,提出了合适的解决方法。首先,建立交流永磁同步伺服电机和液压系统联合仿真模型,仿真分析出锤头速度和位移、泵流量及电机转速曲线,结果表明,锤头打击能量可以通过电机转速实现精确控制。针对传统PID对非线性控制的局限性,提出了一种小波神经网络PID模锻锤压力与速度的控制策略。利用c SPACE系统控制原型,通过半实物物理仿真,验证了控制方法的有效性。
成克云[6]（2020）在《直驱式电静液作动器（EHA）车载调平系统控制策略研究》文中指出车载液压调平系统普遍应用于军事和民用设备中,如雷达、火炮和导弹的基站调平。车载平台的调平精度和调平质量是影响车载设备正常使用的关键,在平台出现倾斜、虚腿等现象时,车载设备在使用过程中便会存在安全隐患。目前,大多数车载液压调平系统,均采用泵站集中供油,通过油管将压力油输送到各个液压缸;由于车辆空间限制、油管造成的压力损失以及油管接口处的油液泄漏等问题的影响,本文研究采用直驱式电静液作动器（EHA）作为调平系统的执行机构,一方面减少了车辆的占用空间,为车载设备提供更大的工作空间;另一方面用电缆代替外露油管实现功率电传,避免了野外工作环境下飞溅物对油管的损伤。在车载调平系统的应用中,EHA安装更加方便、隐蔽性更强。通过对平台水平和非水平状态下的各支点位移偏差与平台倾角关系进行分析,推导出平台各支点相对于水平状态下的位移偏差与平台倾角成一元函数关系;考虑实际工程应用中,“虚腿”对调平后的平台将产生安全隐患,针对平台在调平过程中,各腿之间的交叉耦合现象引起二次“虚腿”的问题,提出一种基于位移-倾角调平的调平控制方案。在平台回落时,由于平台自重引起的超越负载,导致单出杆液压缸反向超调增大,所以调平过程采用向最高点找平的方法进行调平。直驱式EHA的位置控制精度直接影响平台的调平精度,因此在AMESim中搭建直驱式EHA的液压系统模型,采用PID及多段非线性PID算法进行活塞定位控制研究。考虑齿轮泵在低速运行和转向时,引起的齿轮泵流量死区以及超越负载,对EHA活塞定位控制性能的影响。通过调整控制参数实现EHA的死区补偿,实验验证EHA活塞定位控制策略和算法。利用单个直驱式EHA的系统模型和控制策略,在AMESim中搭建四腿调平仿真系统,并通过LabVIEW对调平控制策略的快速性及稳定性进行量和仿真。分析仿真结果可知:在倾角较大时,各支腿与最高点的位移偏差较大,控制器的输入控制量差别较大;偏差较大的支腿,伺服电机转速相对较快,偏差较小的支腿,电机转速相对较慢,通过控制电机转速实现各个支腿以不同速度伸出,同时向最高支点逼近,避免了因活塞伸出速度较快而产生超调现象。在实验台进行四腿调平控制策略验证,结果表明:多段非线性PID控制算法能够实现车载平台调平控制精度,在工程应用中具有很强的实用性。
陈毛毛[7]（2020）在《精密热压成型机电液伺服系统设计与控制研究》文中研究指明精密热压成型机是一种针对IMD行业（膜内装饰镶嵌注塑技术）和PVC、PET等片材成型和研发的专用设备。现有的普通热压成型机液压系统通常选用三相异步电机带动定量泵并搭配PID控制,但由于设备液压系统的非线性和参数时变等特性,其产品良率低,生产成本高而且对能源造成很大的浪费。随着生产现场对成型产品精度和稳定性提出了更高的要求,而热压工序直接影响了产品的平面度及尺寸精度,研究合适的热压成型机液压系统和控制策略是亟需解决的问题。本文开展了精密热压成型机电液伺服系统设计和控制策略研究,主要的研究成果如下:通过分析精密热压成型机的基本结构和工作原理,并根据精密热压成型机的工况和技术参数,对电液伺服系统关键元器件进行选型,设计完成了直驱式电液伺服系统的液压原理图。根据成型伺服控制系统的基本组成和运作原理,采用分块建模的方法分别建立了永磁同步伺服电机调速数学模型和液压缸数学模型,完成了压力伺服系统传递函数的构建,并对系统的稳定性进行了分析。在MATLAB软件中对电液伺服系统进行PID控制下的阶跃、正弦、三角波信号进行了仿真分析;在此基础上设计了采用模糊PID控制算法的控制器,并且通过仿真模拟与PID控制进行对比。仿真实验结果表明:采用模糊PID控制算法控制器的精密热压成型机压力控制系统其控制效果更好。对精密热压成型机的电控系统进行设计;对其电控系统的主要元件进行了选型,再通过松下PLC配套的FPWIN GR7编程软件完成了精密热压成型控制程序的编写;运用EasyBuilder pro组态软件设计了精密热压成型机上位机控制界面。
张艳慧[8]（2020）在《主动下肢假肢膝关节全液压驱动系统研究》文中研究表明主动下肢假肢膝关节是目前国内外企业、高校、科研机构研究的热点,它旨在解决众多下肢截肢患者穿戴假肢以实现自然行走的迫切需求与性能不足的显着矛盾。但因我国主动下肢假肢产品匮乏、价格昂贵,在结构、驱动、人机控制等核心技术上存在发展瓶颈,较欧美发达国家之间存在很大差距,亟需突破。本文以“国家重点研发计划——膝踝一体化仿生智能下肢假肢关键技术与应用研究”课题为研究背景,通过分析人体膝关节的生物力学特性,设计下肢假肢膝关节的液压驱动系统,并对下肢假肢膝关节的主动液压驱动系统的控制算法进行研究,最终目标为研制出一种能耗低、环境适应性强、运动自然、成本低和可靠性高的主动驱动下肢假肢。具体内容如下:首先,简单介绍人体膝关节的结构及原理,分析人体行走的运动特点,并对其简化后的膝关节模型进行生物力学（运动学和动力学）分析,为下肢假肢膝关节结构及控制的设计提供了理论依据。其次,根据下肢假肢膝关节可以主动提供力矩并减小膝关节的体积及能耗的设计需求,提出采用摆动缸代替目前普遍使用的直线液压缸,设计下肢假肢膝关节直驱式液压驱动系统的工作原理图,进行相关液压元件参数的计算及选型,根据元件的型号进行膝关节液压集成阀块的设计,最终完成下肢假肢膝关节的结构设计。第三,建立直流无刷电机及泵控摆动缸系统的数学模型,并对直驱式液压驱动系统的稳定性进行分析,在常规PID的基础上,针对本课题的下肢假肢膝关节的直驱式液压驱动系统的控制特点,进行模糊PID控制器的设计,并利用MATLAB中的Simulink模块进行膝关节运动角度控制的仿真分析,对常规PID控制、模糊PID控制两种控制算法的结果进行仿真对比,表明模糊PID控制算法更能满足下肢假肢膝关节液压驱动系统的需要。最后,加工、装配、调试所设计的下肢假肢膝关节,设计下肢假肢膝关节液压驱动的控制系统,编写控制系统程序及角度监测软件,并进行下肢假肢膝关节液压驱动系统的实验,实验数据结果验证了下肢假肢膝关节的理论分析的正确性和所设计的直驱式液压驱动系统的可行性。
王旭[9]（2020）在《音圈电机直驱水液压阀的研制与动态特性研究》文中指出在电液控制系统中,电液伺服阀、比例阀应用广泛,长久以来比例阀、伺服阀多为二级结构,甚至有的阀具有三级结构,同时采用高性能伺服阀作为它们的先导级,使得阀的结构复杂,成本高,而且极少应用于纯水液压领域。近年来,直线电机的应用越来越广泛,针对直线电机的伺服控制系统也得到了长足发展。与传统电-机械转换器如比例电磁铁、动圈马达等相比,音圈电机因为具有响应更快、输出力更大、成本较低等优点,并且针对音圈电机的闭环控制器种类繁多、选用方便,所以被广泛认为是优秀的电-机械转换器。本文在课题组先前研制的音圈电机直驱水液压控制阀的基础上,改良了直驱阀的结构、建立了音圈电机直驱水液压阀的动态数学模型,并进行了试验研究。论文的主要内容总结如下第一章,阐述了研究背景及意义,介绍了直驱式电液比例/伺服阀、音圈电机直驱阀及其动态特性、音圈电机及其先进控制和阀芯上的作用力的国内外研究现状,引出本文的主要研究内容。第二章,阐释了直驱阀的总体结构方案设计和工作原理并提出结构改进方案:基于阀芯上的作用力关系,将音圈电机与阀体分开研究,分别建立了音圈电机的数学模型和阀芯的动力学模型。第三章,在Simulink中建立了直驱阀的完整模型,为辨识模型中的关键参数,设计并搭建了带有弹性负载的音圈电机试验台、阀芯摩擦力测量试验台,分别测量了阀芯摩擦力以及辨识了音圈电机的阻尼系数;最后进行了直驱阀的开环动态特性仿真研究。第四章,对音圈电机直驱阀进行了试验研究。首先介绍直驱阀测试试验台并进行了开环试验研究;其次在Simulink中建立音圈电机直驱水液压阀的PID控制模型,通过计算确定最佳的PID控制参数;最后建立了基于Lab VIEW的音圈电机直驱水液压阀的PID控制系统并对直驱阀进行了线圈电流闭环和阀芯位置闭环试验研究。第五章,对本论文的主要工作进行了总结,对本文研究中存在的不足进行了分析,并对后续工作进行了展望。
郭新平[10]（2020）在《泵控电液位置伺服系统的滑模控制方法研究》文中研究说明电液伺服系统因其具有功率密度高和响应速度快等优点,被广泛应用于工业领域。电液伺服系统可以分为阀控系统和泵控系统,目前大部分场合使用的阀控系统因为伺服阀的节流损失导致系统存在着能量效率低、发热严重等问题,为此人们提出了一种新型的系统—泵控电液伺服系统。泵控电液伺服系统又分为变排量泵控系统和变转速泵控系统,本文研究的变转速泵控系统是由伺服电机直接驱动双向定量泵来给执行器提供流量,所以从根本上消除了节流损失,具有较高的能量效率。针对目前传统PID控制无法满足泵控电液伺服系统在参数不确定和外负载干扰条件下的控制效果,本文主要研究了泵控电液伺服系统的高性能滑模控制方法来提升系统的控制性能。本文建立了泵控电液伺服系统的数学模型,针对系统的参数不确定和外部干扰力,传统的PID控制很难取得理想的控制效果,为此分别设计了基于趋近律的滑模控制器和反步滑模控制器,并构建了Lyapunov函数证明了系统的稳定性。然后搭建了系统的MATLAB/Simulink和AMESim联合仿真模型,仿真结果表明所设计的控制器相比于PID控制器提高了系统的控制精度和鲁棒性,且反步滑模控制器的性能优于基于趋近律的滑模控制器。为了简化泵控电液伺服系统的控制器设计,使其更易于工程实际应用,首先基于奇异扰动理论对原有系统的数学模型进行合理降阶。然后针对降阶系统设计了基于扩张状态观测器的滑模控制器,联合仿真结果表明所设计的扩张观测器能对干扰进行精确估计,所设计控制器的位置跟踪精度显着优于PID控制器和不加观测器的滑模控制器,且对外部干扰力具有较强的鲁棒性,提高了泵控电液伺服系统的控制性能。为了解决泵控电液伺服系统数学模型中存在未知项导致其控制器设计困难的问题,首先利用RBF神经网络去逼近未知项,然后设计了基于RBF神经网络的滑模控制器,并构建了Lyapunov函数证明了系统的稳定性。仿真结果表明了RBF神经网络可以准确逼近系统模型中的未知项,所设计控制器相比于PID控制器在跟踪阶跃位置指令和正弦位置指令时都显示出了良好的跟踪精度和鲁棒性。针对本文所设计的泵控电液伺服系统的四种滑模控制方法进行了仿真对比,分析了这四种控制方法的控制精度和鲁棒性。针对泵控电液伺服系统固有的响应速度慢和鲁棒性差的问题,本文结合了阀控系统响应速度快和泵控系统能量效率高的优势提出了一种泵阀并联系统,并研究了该系统的高性能控制方法。首先针对泵阀并联系统中的泵控子系统设计了可以实现权值自适应调节的单神经元PID控制器,然后再针对泵阀并联系统中阀控子系统的参数不确定问题设计了RBF神经网络滑模控制器。最后搭建了泵阀并联电液伺服系统的MATLAB/Simulink和AMESim联合仿真模型,仿真结果表明泵控子系统的单神经元PID控制器相比于传统PID控制具有更好的转速跟踪性能,阀控子系统RBF神经网络滑模控制器相比于传统PID控制器具有较好的位置跟踪精度和较强的抗干扰能力,所设计控制器提升了泵阀并联系统的控制性能。
二、直驱式电液位置系统PID控制的研究（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、直驱式电液位置系统PID控制的研究（论文提纲范文）
（1）直驱式容积控制电液伺服系统高性能力控制策略研究（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 国内外的研究现状 |
| 1.3.1 DDVC电液伺服系统国内外研究现状 |
| 1.3.2 DDVC电液伺服系统压力控制研究现状 |
| 1.3.3 DDVC电液伺服系统低速特性研究现状 |
| 1.4 论文主要研究内容与结构安排 |
| 第2章 DDVC电液伺服系统数学建模及仿真 |
| 2.1 DDVC电液伺服系统组成及工作原理 |
| 2.2 伺服电机数学建模与仿真 |
| 2.2.1 伺服电机的矢量控制算法 |
| 2.2.2 伺服电机的数学模型分析 |
| 2.2.3 伺服电机的仿真模型构建 |
| 2.3 泵控缸数学建模与仿真 |
| 2.3.1 泵控缸数学模型分析 |
| 2.3.2 泵控缸仿真模型构建 |
| 2.4 蓄能器和单向阀仿真模型 |
| 2.4.1 蓄能器仿真模型构建 |
| 2.4.2 单向阀仿真建模构建 |
| 2.5 DDVC电液伺服系统整体数学模型及仿真 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 DDVC电液伺服系统低速特性研究 |
| 3.1 交流永磁同步电机的速度脉动分析 |
| 3.2 斜盘式轴向柱塞泵的输出流量脉动分析 |
| 3.3 提高DDVC电液伺服系统低速稳定性的措施 |
| 3.4 低速工况下蓄能器吸收压力脉动研究 |
| 3.4.1 蓄能器吸收压力脉动响应特性分析 |
| 3.4.2 基于ω_n和ζ的蓄能器参数优化研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于模型的反馈线性化力控制策略研究 |
| 4.1 DDVC电液伺服系统非线性研究 |
| 4.1.1 轴向柱塞泵的流量非线性分析 |
| 4.1.2 液压缸的非线性摩擦分析 |
| 4.2 反馈线性化理论概述 |
| 4.3 反馈线性化基本原理 |
| 4.4 反馈线性化控制器设计 |
| 4.4.1 系统的非线性模型状态空间描述 |
| 4.4.2 非线性模型反馈线性化设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 高性能力控制策略仿真与实验研究 |
| 5.1 高性能力控制策略仿真分析 |
| 5.1.1 蓄能器消除脉动的参数选择仿真分析 |
| 5.1.2 基于模型的反馈线性化力控制策略仿真分析 |
| 5.2 DDVC电液伺服系统实验台设计 |
| 5.2.1 系统硬件组成 |
| 5.2.2 系统软件设计 |
| 5.3 实验内容 |
| 5.4 实验结果及分析 |
| 5.4.1 阶跃信号响应实验 |
| 5.4.2 正弦信号响应实验 |
| 5.5 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）直驱式电静液作动器设计与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 电静液作动器原理 |
| 1.3 电静液作动器研究现状 |
| 1.3.1 国外电静液作动器研究现状 |
| 1.3.2 国内电静液作动器研究现状 |
| 1.4 本文的研究意义和主要研究内容 |
| 1.4.1 研究意义 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 第二章 电静液作动器系统设计 |
| 2.1 电静液作动器原理设计 |
| 2.2 工作原理 |
| 2.3 电静液作动器主要元件选型 |
| 2.3.1 液压缸选型 |
| 2.3.2 液压泵选型 |
| 2.3.3 伺服电机及驱动器选型 |
| 2.3.4 蓄能器选型 |
| 2.3.5 溢流阀、液控单向阀及电磁换向阀选型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 电静液作动器数学建模 |
| 3.1 伺服电机数学模型 |
| 3.1.1 Park变换 |
| 3.2 齿轮泵数学模型 |
| 3.3 液压缸数学模型 |
| 3.4 溢流阀数学模型 |
| 3.5 电磁换向阀数学模型 |
| 3.6 液控单向阀数学模型 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 电静液作动器实验样机三维建模 |
| 4.1 Solid Works介绍 |
| 4.2 电静液作动器实验样机原理图 |
| 4.3 电静液作动器实验样机模型设计 |
| 4.3.1 主要元件模型设计 |
| 4.3.2 油路阀块模型设计 |
| 4.3.3 其他液压元件模型设计 |
| 4.4 电静液作动器实验样机整体模型 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 电静液作动器测控系统设计 |
| 5.1 测控系统总体设计 |
| 5.2 传感器选型 |
| 5.2.1 压力变送器选型 |
| 5.2.2 温度变送器选型 |
| 5.2.3 动态扭矩传感器选型 |
| 5.2.4 位移传感器选型 |
| 5.3 测控系统硬件构成 |
| 5.4 测控系统软件构成 |
| 5.4.1 LabVIEW采集软件 |
| 5.4.2 虚拟仪器介绍 |
| 5.4.3 LabVIEW程序结构 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 电静液作动器性能实验研究 |
| 6.1 电静液作动器实验样机及实验方案 |
| 6.1.1 电静液作动器实验样机 |
| 6.1.2 电静液作动器实验方案 |
| 6.2 电静液作动器动力装置特性试验 |
| 6.2.1 空载特性试验 |
| 6.2.2 加载特性试验 |
| 6.3 电静液作动器位置闭环特性试验 |
| 6.4 电静液作动器建模 |
| 6.4.1 AMESim仿真软件简介 |
| 6.4.2 电静液作动器AMESim建模 |
| 6.4.3 电静液作动器模型验证 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 研究总结 |
| 7.2 论文展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
| 附录 B 专利申请情况 |
| 附录 C 科研实践 |
（3）高频压电伺服阀控制方法的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 电液伺服阀国内外研究现状 |
| 1.2.1 电液伺服阀研究现状 |
| 1.2.2 压电式电液伺服阀研究现状 |
| 1.3 压电伺服阀的控制策略研究现状 |
| 1.4 本论文主要研究内容 |
| 第二章 压电伺服阀工作原理与数学模型 |
| 2.1 压电伺服阀工作原理 |
| 2.2 压电驱动器数学模型 |
| 2.2.1 压电叠堆 |
| 2.2.2 压电驱动器 |
| 2.2.3 杠杆放大机构 |
| 2.3 功率级滑阀数学模型 |
| 2.3.1 滑阀流量方程 |
| 2.3.2 滑阀受力分析 |
| 2.4 压电伺服阀数学模型 |
| 2.4.1 位移传感器 |
| 2.4.2 伺服阀的整体模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 压电伺服阀特性研究 |
| 3.1 压电伺服阀仿真模型 |
| 3.2 压电伺服阀开环特性分析 |
| 3.2.1 静态特性 |
| 3.2.2 动态特性 |
| 3.3 影响压电伺服阀拓频的因素分析 |
| 3.3.1 驱动器电容特性对伺服阀拓频的影响 |
| 3.3.2 杠杆放大机构对伺服阀拓频的影响 |
| 3.3.3 滑阀阀芯质量对伺服阀拓频的影响 |
| 3.3.4 复位弹簧刚度对伺服阀拓频的影响 |
| 3.4 压电伺服阀迟滞特性分析 |
| 3.4.1 压电驱动器的迟滞模型 |
| 3.4.2 压电伺服阀迟滞仿真模型 |
| 3.4.3 压电伺服阀非线性特性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 压电伺服阀迟滞补偿与模糊PID控制 |
| 4.1 AMESim与Simulink联合仿真平台简介 |
| 4.2 压电伺服阀的前馈补偿控制研究 |
| 4.2.1 迟滞模型参数辨识 |
| 4.2.2 压电伺服阀的开环逆补偿研究 |
| 4.3 PID控制算法 |
| 4.3.1 PID控制算法简介 |
| 4.3.2 压电伺服阀的PID控制研究 |
| 4.4 模糊PID控制算法 |
| 4.4.1 模糊PID控制算法简介 |
| 4.4.2 模糊PID控制器设计 |
| 4.4.3 压电伺服阀的模糊PID控制研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 压电伺服阀滑模控制研究 |
| 5.1 压电伺服阀的线性化模型辨识 |
| 5.1.1 线性化模型辨识方法 |
| 5.1.2 压电伺服阀的线性化模型辨识 |
| 5.2 压电伺服阀滑模控制研究 |
| 5.2.1 压电伺服阀的滑模控制器设计 |
| 5.2.2 压电伺服阀的滑模控制研究 |
| 5.3 压电伺服阀控制策略的综合比较 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 压电伺服阀控制平台实现 |
| 6.1 压电伺服阀控制平台的设计 |
| 6.2 电液伺服系统设计 |
| 6.2.1 液压系统 |
| 6.2.2 测控系统 |
| 6.3 实验结果 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 全文总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（4）闭式直驱液压伺服系统模糊PID控制技术（论文提纲范文）
| 1 闭式直驱伺服泵控液压系统的方案设计 |
| 2 闭式直驱伺服泵控系统数学模型设计 |
| 2.1 伺服电机数学模型 |
| 2.2 泵控非对称缸数学模型 |
| 2.3 闭式直驱伺服泵控液压系统数学模型 |
| 3 闭式直驱泵控系统模糊PID控制器设计 |
| 3.1 输入、输出变量及隶属度函数 |
| 3.2 模糊控制规则表设计 |
| 3.3 解模糊 |
| 4 仿真与分析 |
| 4.1 Simulink仿真模型搭建 |
| 4.2 仿真分析 |
| 5 结语 |
（5）直驱式电液伺服模锻锤控制系统AMESim仿真及控制研究（论文提纲范文）
| 1 直驱式电液伺服控制系统在模锻锤上的应用 |
| 1.1 直驱式电液伺服模锻锤的工作原理 |
| 1.2 直驱式电液伺服模锻锤技术参数及元件选型 |
| 2 直驱式电液伺服控制系统模型的建立 |
| 2.1 交流永磁同步伺服电机AMESim模型的搭建 |
| 2.2 新型模锻锤AMESim物理模型 |
| 2.3 模锻锤液压系统在AMESim平台上的仿真分析 |
| 3 系统控制策略研究及半实物仿真实验 |
| 3.1 小波神经网络PID控制器设计 |
| 3.2 新型模锻锤控制系统仿真分析 |
| 3.3 半实物仿真实验 |
| 3.4 仿真及实验结果分析 |
| 4 结论 |
（6）直驱式电静液作动器（EHA）车载调平系统控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 论文主要内容 |
| 第2章 四腿调平机构静力学分析 |
| 2.1 车载平台数学模型分析 |
| 2.1.1 调平平台水平状态下静力学分析 |
| 2.1.2 调平平台非水平状态下静力学分析 |
| 2.2 车载平台调平控制策略研究 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 车载调平系统单腿活塞定位控制研究 |
| 3.1 直驱式EHA液压系统原理 |
| 3.2 车载平台单腿活塞定位控制策略研究 |
| 3.2.1 传统PID 算法控制单腿活塞定位研究 |
| 3.2.2 多段非线性PID算法控制单腿定位研究 |
| 3.3 齿轮泵低转速流量非线性对活塞定位控制的影响 |
| 3.4 平台超越负载对活塞定位控制的影响 |
| 3.5 车载平台单腿活塞定位控制 |
| 3.5.1 车载平台单腿活塞定位控制实验原理及实验台介绍 |
| 3.5.2 单腿活塞定位控制实验 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 车载液压调平系统控制仿真研究 |
| 4.1 AMESim和 LabVIEW互联仿真接口介绍 |
| 4.2 具有LabVIEW接口的四腿调平系统仿真模型 |
| 4.3 LabVIEW上位机控制程序设计 |
| 4.4 仿真结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 液压系统四腿调平控制实验验证 |
| 5.1 液压系统四腿调平实验台设计 |
| 5.1.1 调平控制实验原理介绍 |
| 5.1.2 调平控制系统关键元件 |
| 5.2 四腿调平控制实验结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 1、总结 |
| 2、展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 附录B 科研项目与实践 |
（7）精密热压成型机电液伺服系统设计与控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 热压成型机发展现状 |
| 1.3 直驱式电液伺服系统研究现状 |
| 1.3.1 国外研究进展及应用现状 |
| 1.3.2 国内研究进展和应用现状 |
| 1.4 电液伺服系统控制策略的研究现状 |
| 1.5 本文研究的主要内容 |
| 2 精密热压成型机液压系统设计 |
| 2.1 精密热压成型机结构及工艺流程 |
| 2.1.1 设备结构 |
| 2.1.2 工艺流程 |
| 2.2 精密热压成型机的技术参数 |
| 2.3 液压系统选型的计算 |
| 2.3.1 液压缸的尺寸计算 |
| 2.3.2 液压泵的选取 |
| 2.3.4 伺服电机的选取 |
| 2.3.5 过滤器和油箱有效容积的选取 |
| 2.4 液压系统原理图 |
| 2.5 各工况动作控制 |
| 2.6 液压站元器件选型 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 精密热压成型机电液伺服系统模型的建立与分析 |
| 3.1 成型机控制系统工作原理 |
| 3.2 永磁同步伺服电机的特性 |
| 3.3 永磁同步伺服电机数学模型的建立 |
| 3.4 永磁同步伺服电机矢量控制 |
| 3.5 成型机液压缸模型的建立 |
| 3.6 总系统开环传递函数模型 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 精密热压成型机控制策略的设计及仿真 |
| 4.1 经典PID控制理论 |
| 4.2 电液伺服系统PID控制仿真分析 |
| 4.2.1 阶跃跟踪PID控制仿真 |
| 4.2.2 正弦跟踪PID控制仿真 |
| 4.2.3 三角波跟踪PID控制仿真 |
| 4.3 精密热压成型机模糊PID控制器的设计 |
| 4.3.1 模糊控制理论 |
| 4.3.2 系统模糊PID控制器设计 |
| 4.4 电液伺服控制系统仿真与性能分析 |
| 4.4.1 系统仿真模型建立 |
| 4.4.2 系统仿真分析 |
| 4.4.3 实验验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 精密热压成型机控制系统设计 |
| 5.1 精密热压成型机控制系统硬件设计 |
| 5.1.1 PLC的选型 |
| 5.1.2 触摸屏的选型 |
| 5.1.3 变频器的选型 |
| 5.1.4 伺服驱动器的选型 |
| 5.2 精密热压成型机控制系统软件设计 |
| 5.3 上位机监控系统设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结 |
| 6.1 课题总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
（8）主动下肢假肢膝关节全液压驱动系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 下肢假肢膝关节分类 |
| 1.3.1 被动下肢假肢膝关节 |
| 1.3.2 主动下肢假肢膝关节 |
| 1.4 下肢假肢膝关节国内外发展历程及研究现状 |
| 1.4.1 国外发展历程及研究现状 |
| 1.4.2 国内发展历程及研究现状 |
| 1.5 直驱式液压伺服系统的国内外发展现状 |
| 1.6 论文研究内容及结构 |
| 第2章 人体下肢生物力学分析 |
| 2.1 下肢假肢膝关节结构模型分析 |
| 2.1.1 人体平面定义 |
| 2.1.2 膝关节结构简化 |
| 2.2 人体行走步态分析 |
| 2.3 下肢假肢运动学与动力学建模 |
| 2.3.1 运动学分析 |
| 2.3.2 动力学分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 下肢假肢膝关节直驱式液压系统及结构设计 |
| 3.1 下肢假肢膝关节整体设计 |
| 3.2 下肢假肢膝关节直驱式液压系统 |
| 3.2.1 下肢假肢膝关节直驱式液压系统原理 |
| 3.2.2 下肢假肢膝关节直驱式液压系统设计 |
| 3.3 下肢假肢膝关节参数分析 |
| 3.3.1 摆动缸参数计算 |
| 3.3.2 液压元件选取 |
| 3.3.3 集成式阀体设计 |
| 3.4 下肢假肢膝关节整体三维模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 膝关节直驱式液压系统数学模型及稳定性分析 |
| 4.1 液压系统建模过程分析 |
| 4.2 直流电机的数学模型 |
| 4.2.1 直流无刷电机的组成 |
| 4.2.2 无刷直流电机的工作原理 |
| 4.2.3 直流无刷电机的矢量控制与坐标变换 |
| 4.2.4 直流无刷电机的数学模型 |
| 4.2.5 直流无刷电机传递函数模型 |
| 4.3 直驱式泵控缸系统模型 |
| 4.4 直驱式液压驱动系统的模型及稳定性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 下肢假肢膝关节控制策略研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 常规PID |
| 5.3 模糊控制概述 |
| 5.4 模糊PID的设计 |
| 5.4.1 模糊PID控制原理 |
| 5.4.2 直驱式模糊PID角度控制系统 |
| 5.4.3 输入输出量的模糊化 |
| 5.4.4 模糊控制规则的建立 |
| 5.4.5 模糊控制的清晰化 |
| 5.4.6 模糊控制的参数自调整 |
| 5.4.7 模糊PID控制算法的实现 |
| 5.5 膝关节直驱式液压驱动系统的仿真分析 |
| 5.5.1 建立膝关节直驱式液压驱动系统的仿真模块 |
| 5.5.2 膝关节直驱式液压驱动系统的仿真分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 下肢假肢膝关节实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 下肢假肢膝关节实验装置 |
| 1. 下肢假肢膝关节硬件装配 |
| 2. 角度传感器 |
| 3. 信息采集卡 |
| 4. 下肢假肢膝关节控制系统 |
| 5. Labview编写控制系统 |
| 6.3 下肢假肢膝关节驱动系统的实验及结果分析 |
| 6.3.1 阶跃信号响应实验 |
| 6.3.2 正弦信号响应实验 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（9）音圈电机直驱水液压阀的研制与动态特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 直驱式电液比例/伺服阀的研究现状 |
| 1.2.2 音圈电机直驱阀及其动态特性的研究现状 |
| 1.3 课题的研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 音圈电机直驱水液压阀的建模研究 |
| 2.1 结构与工作原理 |
| 2.1.1 音圈电机的数学模型 |
| 2.1.2 阀芯上的作用力模型 |
| 2.1.3 阀口流量模型 |
| 2.2 流体作用力特性的CFD仿真研究 |
| 2.2.1 建模与仿真设置 |
| 2.2.2 仿真结果 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 音圈电机直驱阀的参数辨识与开环特性仿真 |
| 3.1 音圈电机直驱水压阀的Simulink建模 |
| 3.2 音圈电机试验系统设计与阻尼系数辨识 |
| 3.3 阀芯摩擦力测量与参数辨识 |
| 3.4 直驱阀的开环动态特性仿真研究 |
| 3.4.1 阶跃响应 |
| 3.4.2 正弦响应 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 音圈电机直驱水液压阀的动态特性试验研究 |
| 4.1 试验系统设计与开环稳态试验 |
| 4.1.1 直驱阀综合测试试验台 |
| 4.1.2 试验系统的主要硬件参数 |
| 4.1.3 音圈电机直驱水液压阀的开环试验 |
| 4.2 基于Simulink的PID闭环控制系统设计 |
| 4.2.1 音圈电机电流环设计 |
| 4.2.2 阀芯位置环设计 |
| 4.3 基于LabVIEW的PID直驱阀控制试验研究 |
| 4.3.1 控制系统硬件设计 |
| 4.3.2 LabVIEW程序设计 |
| 4.3.3 试验与数据分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果 |
（10）泵控电液位置伺服系统的滑模控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 泵控电液系统的研究现状 |
| 1.3 泵阀并联系统的研究现状 |
| 1.4 电液伺服系统控制方法概况 |
| 1.5 课题研究内容 |
| 第二章 泵控电液伺服系统滑模控制 |
| 2.1 滑模控制原理 |
| 2.2 泵控系统数学模型 |
| 2.3 基于趋近律的滑模控制器的设计 |
| 2.3.1 滑模面的设计 |
| 2.3.2 滑模控制律的设计 |
| 2.3.3 仿真研究 |
| 2.4 反步滑模控制器的设计 |
| 2.4.1 控制器设计 |
| 2.4.2 稳定性分析 |
| 2.4.3 仿真研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于扩张观测器的泵控电液伺服系统滑模控制 |
| 3.1 基于奇异扰动理论的模型降阶 |
| 3.2 扩张观测器及控制器设计 |
| 3.2.1 扩张观测器的设计 |
| 3.2.2 基于扩张观测器的滑模控制器设计 |
| 3.3 仿真研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于神经网络的泵控电液伺服系统滑模控制 |
| 4.1 RBF神经网络算法 |
| 4.2 基于RBF神经网络的滑模控制器设计 |
| 4.2.1 控制器设计 |
| 4.2.2 稳定性分析 |
| 4.3 仿真研究 |
| 4.4 控制方法对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 泵阀并联电液伺服系统智能控制 |
| 5.1 泵阀并联系统原理 |
| 5.2 泵阀并联控制器设计 |
| 5.2.1 泵控子系统的单神经元PID控制 |
| 5.2.2 阀控子系统的RBF神经网络滑模控制 |
| 5.3 仿真研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 论文总结与工作展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
四、直驱式电液位置系统PID控制的研究（论文参考文献）
- [1]直驱式容积控制电液伺服系统高性能力控制策略研究[D]. 陈文斌. 燕山大学, 2021
- [2]直驱式电静液作动器设计与性能研究[D]. 雷向雳. 兰州理工大学, 2021(01)
- [3]高频压电伺服阀控制方法的设计与实现[D]. 赵冬冬. 电子科技大学, 2021(01)
- [4]闭式直驱液压伺服系统模糊PID控制技术[J]. 王杰,徐坤,朱灯林. 系统仿真技术, 2020(04)
- [5]直驱式电液伺服模锻锤控制系统AMESim仿真及控制研究[J]. 毛玺,聂少武,李阁强,丁银亭. 锻压技术, 2020(08)
- [6]直驱式电静液作动器（EHA）车载调平系统控制策略研究[D]. 成克云. 兰州理工大学, 2020(12)
- [7]精密热压成型机电液伺服系统设计与控制研究[D]. 陈毛毛. 湖南师范大学, 2020(01)
- [8]主动下肢假肢膝关节全液压驱动系统研究[D]. 张艳慧. 吉林大学, 2020(08)
- [9]音圈电机直驱水液压阀的研制与动态特性研究[D]. 王旭. 大连海事大学, 2020(01)
- [10]泵控电液位置伺服系统的滑模控制方法研究[D]. 郭新平. 太原理工大学, 2020