WDFXW文档下载网
首页     文档分类     最新文档    

 
注册 | 登录 点击查看的信息 | 退出
 

双液压缸同步精确控制技术研究

文档名称:双液压缸同步精确控制技术研究
分享到:

文档名称:双液压缸同步精确控制技术研究
文档关注次数:1135
文档格式:纸质版或者PDF电子版(用Acrobat Reader打开)或Word版本doc格式
PDF格式 双液压缸同步精确控制技术研究 免费下载 Word格式 双液压缸同步精确控制技术研究 免费下载免费下载文档
文档大小:547KB
上传者:山谷烈风
添加时间:2017/06/17
内容摘要:
学兔wW.Klett.com
料角や
控制技
双液压缸同步精确控制技术研究
Research on synchronous control technology of dual hydraulic cylinders
宋云艳
SONG Yun-yan
(长春职业技术学院工程技术分院,长春130000)
摘要:针对液压同步控制普通存在的问题,对双缸液压驱动提升系统展开研究,在交叉耦合控制方法
的基础上提出一种单神经元PID控制策昭,克服了传统PD控制策略不能在绒整定的缺点;同时
通过有监督Deta学习规则对神经元连接权系数进行调整,提高了同步控制精度。真及买验结
果表明,所采用的方法能有效地提高双液玉同步控制精度,可将误差控制在允许范内。
关键词:同步控制;单神经元;PD控制;仿真
中分类号:TH69
文献标识码:A
文章编号:1009-0134(2014)07(下)-0019-03
Doi:10.3969/j,lssn.1009-0134.2014.07(下).05
0引言
目前应用于液压同步上的控制方法很多,大
大型机械设备因布局、结构等原因,常需要部分都采用主从控制方式",即以一个执行元件的
采用两个液压缸共同带动负载进行工作,因此要
输出信号为目标,对其他执行元件进行控制,实
求两个液压缸速度保持一致,即需对其进行同步
现同步的目的,这种方法可以取得较好的控制效
控制。图1为双缸液压提升系统结构,由于元件结
果,但不适合负载变化很大的场合。在控制策略
构误差、压力波动、外部于扰,流固耦合等因素
上,应用最多的是PID控制叫,该方法简单,易实
的影响,常常出现同步误差,使系统工作性能大
大下降,甚至发生事故。为此,采用何种控制方现,但因不能实时在线调整参数,在应用上受到
式及控制策略,提高同步控制精度,是目前最受很大的局限。本文以双缸液压提升系统为对象,
关注的问题
对其同步控制方法进行了深入研究,针对液压传
动非线性、时变性的特点,提出采用交叉耦合控
制方式,并把传统PID与神经网络相结合,即单神
X?1X经元PD策暗,仿真与变结果表明,所采用
的方法可以获得较好的同步精度,取得了预期的
液压缸1
液压缸2
效果,有一定应用价值
1双缸液压驱动系统数学模型
双液压缸提升系统是由两个电液比例伺服阀
控制完全相同的两个液压缸,实现对负载的提
升,活塞与负载之间采用钢索连接。为保证负载
平稳上升和下降,要求两个液压缸提升速度完全
致。为降低同步误差,提高同步控制精度,首
g
负戟
先对系统的动态特性进行研究。对图1中系统的负
载进行了受力分析,建立系统的数学模型
图1双缸液压提升系统结构
收滿日知:2014-02-15
作者简介:宋云艳(1973-),女,副教授,硕土,研究方向为液压传动与控制。
第36卷第7期2014-07(下)『19
学兔wW.Klett.com
1.1负载受力方程
2.2.2神经元PID控制
F+F-mg=mx
PID控制是目前应用较多的一种控制策略,具
(1)有结构简单、易于实现的特点,但其本身不具备
F2ム2-ム1=J0
在线调整参数的功能,所以单纯采用PD控制难以
式中:F1,F2为液压缸的提升力;X。为负载质保证其控制精度。针对这一问题,采用神经元控
位移;m为负载质量;
制与PID控制相结合的控制策略,图3为交又耦合
L,L2分别是两液压缸提升力对负载质心的力控制方法的单神经元PID控制器结构?。
臂;9为负载绕质心的转角。
液压缸的流量连续性方程:
学习规则
Q-C.(1-P2)-Cp
,K.业(2
x,(t)


x(),
“液压缸
Cn(n-)-Cn-2=+2.(
式中:V,V2为液压缸有杆腔、无杆腔容积;い?よsのo以c

Cg,C为缸体内、外泄漏系数
(
茂压缸2
B。为流体弹性模量:Q1Q2为进、出液压缸流
学习规则
体流量。
2双缸同步控制策略研究
图3采用交叉耦合形式的单神经元PID控制器结构
2.1控制方式的选取
在这个系统中,把两个液压缸活塞的位移偏
针对液压系统非线性,时变性特点,采用交差、速度偏差和无杆腔压力差三个反馈信号,经
叉耦合控制方式,即两个液压缸都以一个理想的转換后作为单神经元PID控制器的输入,连接权系
输人为目标,进行跟踪控制。,再把两个输出结数通过有监督 Delta学习规则进行调整“,其规则
果的差也作为一个附加的信号反馈到输入端,从
表达式为
而实现输入信号和偏差信号的耦合,如图2所示。
w(+1)=(1-c)w()+1z()x()
则可以得到单神经元PD控制器的表达式为:
传感器1
控制1下?控的阙1?液压缸1
△MOの=kKEw0x0/(?0

(r)=a(t-1)+△a(
開?」"?间习?液压缸
y()载
w(+1)=(1-c)w(の)+m,2()x,()(6)
传感
x()=e()
图2采用交又耦合方式的双缸同步控制系统方框图
()=c(t)-e(t-1)
2.2控制策略
xA()=e()-2e(t-1)+e(-2
2.2.1神经元控制
3仿真与实验
人工神经元基于人脑神经元的结构与特征,
3.1仿真分析
可以看用是一种多输入到单输出的映射关系?,若
为了验证控制策略的的合理性,把单神经元
定义:x(=1,2,3,,mn)为神经元的输入,0为神
与PID相结合的控制策略应用于双液压缸同步控制
经元的阙值,D={a,の2…,の}为進接权强度,系统,并与传统PID控制相对比,进行 MATLAB
则总的输出为
仿真。假设两组提升系统中元件的结构和参数完
(k)=IKどの()x,()-6
全相同,选取液压泵排量为135mLr,液压缸直径
100mm,发动机的转速100omin,负载500Kg
式中:K为控制器的比例系数;
采用不同的控制策略和研究目标进行仿真
01(k)为对应于x(k)的连接权系统。
20】第36卷第7期2014-07(下)
评论
序号
评论内容
用户名
日期
发表新评论 或 请提供可参考的全文下载链接
用户名
 
相关免费下载文档
 
 
文档下载排行
 
 
最新免费下载文档
 
WDFXW文档分享网 |联系我们
版权所有:www.WDFXW.net  | 鲁ICP备14035066号-3