电液伺服控制系统课程论文选题要求(2013)
电液伺服控制系统(含实验内容)教学大纲
《电液伺服控制系统》(含实验内容)教学大纲课程编码:08241068课程名称:电液伺服控制系统英文名称:electro-hydraulic servo control system开课学期:1学时/学分:30 (其中实验学时:4 )课程类型:专业课开课专业:机械电子工程专业本科生选用教材:《液压伺服控制系统》王春行主编主要参考书:执笔人:刘昕晖一、课程性质、目的与任务本课程为机械电子工程专业本科生专业选修课。
通过对本课程的学习使学生了解液压伺服控制的基本理论、液压伺服控制元件和液压伺服控制系统等知识,了解液压伺服控制元件和系统的作用原理、特性分析及设计计算等。
二、教学基本要求1.了解电液伺服系统的基本概念2.了解液压伺服控制的基本理论、基本方法。
3.了解液压伺服控制元件和液压伺服控制系统组成和基本原理。
4.了解液压伺服控制元件和系统的特性分析及初步设计计算方法。
三、各章节内容及学时分配第一章液压伺服控制系统概述(2学时)本章介绍液压伺服控制系统的工作原理、组成、分类、优缺点和应用。
通过本章的学习,可以对液压伺服控制系统有一个大致的了解。
1.1 液压伺服控制系统的工作原理和组成一、液压伺服控制系统的工作原理二、液压伺服控制系统举例三、液压伺服控制系统的组成1.2 液压伺服控制系统的分类一、按输入信号的变化规律分类二、按系统输出量的名称分类三、按驱动装置的控制方式和控制元件的类型分类四、按信号传递介质的形式分类五、按液压动力机构是否对称分类1.3 液压伺服控制系统的优缺点一、液压伺服控制系统的优点二、液压伺服控制系统的缺点1.4 液压伺服控制系统的发展和应用概况第二章液压放大元件(4学时)液压放大元件是液压伺服系统中的一种主要控制元件,它们的性能直接影响到液压伺服系统购工作品质,因此必须对它们的特性及设计淮则进行研究。
液压放大元件可以是液压伺服阀或伺服变量泵。
本章只讨论液压伺服阀,包括滑阀、喷嘴挡板阀和射流管阀。
电液伺服跑偏控制系统设计
前言随着20世纪自动化技术的巨大进步,自动控制理论得到不断地发展和完善。
本文正是针对设计任务,通过设计方案的分析比较之后,选择电液控制系统来设计此次任务。
本文首先介绍了液压控制的一些基本概念,对研究对象和任务作出了整体的介绍,并简述了液压控制技术的发展史。
然后在明确设计要求的情况下,对设计任务进行分析。
通过机液伺服跑偏控制系统和电液伺服跑偏控制系统的分析对比,最终选择了电液伺服跑偏控制系统的设计方案,从而进入本课题研究要点。
接着本文对电液伺服跑偏控制系统做了具体的设计,先是对电液伺服机构进行了分析,得出了电液伺服系统的数学模型,进而分析了其特点。
接着又对系统做了静、动态计算及分析,确定了供油压力,选取了伺服阀,并求取了各元件的传递函数,绘制了系统方块图,得出系统的各个参数。
然后还要对系统进行校正,得到更为优良的设计参数,使系统更加完善,以进一步提高系统的性能。
最后利用了先进电脑仿真技术MATLAB对所做的系统进行仿真,通过改变系统的各个参数进行分析、比较,从而可看出系统的各个参数对系统的响应速度和稳定性的影响,本论文在王慧老师的悉心教导之下,通过研读各著作期刊,经过多次的修改。
由于作者水平有限,论文中难免出现点差错,恳请读者指正。
1 绪论液压伺服控制系统是以液压动力元件作驱动装置所组成的反馈控制系统。
在这种系统中,输出量(位移、速度、力等)能够自动地、快速而准确地复现输入量的变化规律。
与此同时,还对输入信号进行功率放大,因此也是一个功率放大装置。
液压伺服控制系统是以液体压力能为动力的机械量(位移、速度和力)自动控制系统。
按系统中实现信号传输和控制方式不同分为机液伺服系统和电液伺服系统两种。
机液伺服系统的典型实例是飞机、汽车和工程机械主离合器操纵装置上常用的液压助力器,机床上液压仿形刀架和汽车与工程机械上的液压动力转向机构等。
电液伺服控制系统是以液压为动力,采用电气方式实现信号传输和控制的机械量自动控制系统。
基于PLC的电液伺服控制系统设计
沈阳工程学院毕业设计摘要电液伺服系统融合了电气和电液两个方面的优点。
具体来说有对系统反应很敏捷,很强大的精准控制,再输出端的功数值相当高、在处理系统送来的相应相当快,非常善于反馈各种参数控制量。
在综合了上述的优点后它在对需求速度核装载量大的对象时候更能发挥他的特长。
在各种形式的恶劣环境中均有着不同的应用。
比如说在军事上的应用、航空航天上的应用,钢铁电力行业的应用,制造加工业的应用、各种飞机车里的模拟台的控制、电炉冶炼的电极位置的控制以及各种实验机的压力的控制。
机械手运动伺服系统是隶属于电液控制系统的一类,他将小液压功率转换为大功率的液压信号,早些年代的机械手伺服系统是一起执行所有的命令,这样对机器的性能往往会有所限制,因为PLC是周期性循环扫描方式,每一瞬间就只能专心做一件事,同时使得运算速度特别快,让他与外部电器动作几乎同步,实现控制上的要求。
西门子S7-200具有模块化的结构,容易实现分布式的配置,同时具有很高电磁兼容特点,因此被广泛的应用。
本次设计采用S7-200 PLC,选用紫金桥软件作为上位机,实现对电液伺服控制系统的模拟。
关键词电液伺服系统,机械手,S7-200,紫金桥-I-基于PLC的电液伺服控制系统设计AbstactElectro hydraulic servo system integrated the advantages of the two aspects of electrical and electro hydraulic, with high control precision, fast response, large output power, signal processing flexibility, easy to achieve the feedback of various parameters, etc.. Therefore, in the load quality and response speed of occasions the most suitable for, its application has been throughout all areas of the national economy, such as control the position of the aircraft and ship steering control, radar and gun control, machine tool industry and trade and Taiwan, strip of rolling mill thickness control, electric furnace electrode position control, aircraft of various vehicles in the simulation table control, the generator speed control, material testing machine and other experimental machine pressure control.Belonging to the motion of the manipulator servo system of electro-hydraulic control system, he will be small power conversion for high power hydraulic signal and previous manipulator servo system is to execute all orders together, so on the machine's performance will limit, PLC cycle scanning mode, each moment concentrate on doing one thing, while the calculation speed is very fast, makes him almost simultaneous with the action of external appliances, achieve control requirements.SIEMENS S7-200 modular structure, easy to implement distributed configuration and cost-effective, strong electromagnetic compatibility characteristics, is widely used. The S7-200 is used as the upper computer, and the simulation is carried out on the purple bridge to realize the simulation of electro hydraulic servo control system.Key words electro hydraulic servo system, manipulator, S7-200, purple bridge-II-沈阳工程学院毕业设计目录摘要 (I)Abstact ............................................................................................................ I I 1绪论.. (1)1.1课题背景及选题意义 (1)1.2国内发展的趋势 (1)1.2.1我国的发展的初始阶段 (1)1.2.2我国发展的势头 (2)1.3本课题研究的内容 (2)2 电液伺服系统的基本原理 (3)2.1电液伺服控制系统的简介 (3)2.2电液伺服系统的概述 (4)2.2.1电液伺服阀驱动电路 (4)2.2.2电液伺服阀电流的显示电路 (4)2.3传感器的调节电路 (4)2.3.1系统模型 (5)2.3.2硬件的系统 (5)2.3.3软件的系统 (5)3 系统的设计 (7)3.1 PID的概述 (7)3.2调节器控制的规律 (8)4 控制设备及软件原理 (10)4.1 PLC概述 (10)4.1.1 PLC的定义 (10)4.1.2 PLC的特点 (10)4.1.3 PLC的应用与发展 (11)4.2 PLC的基本结构及工作原理 (11)4.2.1 PLC的基本结构 (11)4.2.2 PLC工作的原理 (13)4.2.3可编程控制器的编程原则和方法 (15)4.3监控软件的构成及功能 (15)4.3.1监控软件的用途及分类 (15)4.3.2紫金桥软件的功能及基本使用方法 (16)5 电液伺服系统的应用 (18)5.1设计思路 (18)5.2点设置 (18)5.3电气接线图 (19)5.4梯形图的实现 (19)5.5 I/O点的分配 (26)5.6调试运行 (27)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)-III-沈阳工程学院毕业设计1绪论1.1课题背景及选题意义机械手是现代工业化自动控制中涌现出来的的一项新工艺,已经成为工业现代化制造的一项重要组成部分。
电液伺服系统的原理及应用
电液伺服系统的原理及应用一.电液伺服系统概述电液伺服系统在自动化领域是一类重要的控制设备,被广泛应用于控制精度高、输出功率大的工业控制领域.液体作为动力传输和控制的介质,跟电力相比虽有许多不甚便利之处且价格较贵,但其具有响应速度快、功率质量比值大及抗负载刚度大等特点,因此电液伺服系统在要求控制精度高、输出功率大的控制领域占有独特的优势。
电液伺服控制系统是以液压为动力,采用电气方式实现信号传输和控制的机械量自动控制系统。
按系统被控机械量的不同,它又可以分为电液位置伺服系统、电液速度伺服控制系统和电液力控制系统三种。
我国的电液伺服发展水平目前还处在一个发展阶段,虽然在常规电液伺服控制技术方面,我们有了一定的发展。
但在电液伺服高端产品及应用技术方面,我们距离国外发达国家的技术水平还有着很大差距。
电液伺服技术是集机械、液压和自动控制于一体的综合性技术,要发展国内的电液伺服技术必须要从机械、液压、自动控制和计算机等各技术领域同步推进。
二.电液伺服的组成电液控制系统是电气液压控制系统简称,它由电气控制及液压两部分组成。
在电子-液压混合驱动技术里,能量流是由电子控制,由液压回路传递,充分结合了电子控制和液压传动两者混合驱动技术的优点避免了它们各自的缺陷。
⑴电子驱动技术的特点①高精度、高效率,低能耗、低噪音②高性能动态能量控制③稳定的温度性能④能量再生及反馈电网⑤在循环空闲的时间没有能量损失⑵液压驱动技术的特点①高(力/功)密度②结构紧凑③液压马达(油缸)是大功率且经济的执行元件④在液压系统做压力控制的时候有明显的能量流失液压部分:以液体为传动介质,靠受压液体的压力能来实现运动和能量传递。
基于液压传动原理,系统能够根据机械装备的要求,对位置、速度、加速度、力等被控量按一定的精度进行控制,并且能在有外部干扰的情况下,稳定、准确的工作,实现既定的工艺目的。
(工控网)液压伺服阀是输出量与输入量成一定函数关系,并能快速响应的液压控制阀,是液压伺服系统的重要元件。
电液伺服系统的设计与实现
电液伺服系统的设计与实现随着科技的不断发展,机械设备的功能和性能要求也越来越高。
而在众多机械设备中,电液伺服系统以其优良的性能和高效的工作模式,已经成为了广泛应用的设备之一。
本文将就电液伺服系统的设计和实现进行讨论,以期提高其性能和工作效率。
一、电液伺服系统的组成电液伺服系统是由3个部分组成的:电子控制单元、电液传动系统和执行机构。
1. 电子控制单元电子控制单元包括控制器和信号处理器,控制器是整个系统的核心。
它可以接收来自传感器的反馈信息,根据内部程序计算出控制信号,并输出到执行机构,实现对执行机构的精确控制。
2. 电液传动系统电液传动系统是整个电液伺服系统的动力源,它包括电液转换器、电动机、泵、油箱、阀门等组成。
电动机通过传动装置,驱动泵产生压力液体,液体经过阀门进入执行机构,实现机械臂等动作。
3. 执行机构执行机构是电液伺服系统的输出节点,它通过接收液压驱动,转换为机械运动。
在典型的电液伺服系统中,执行机构通常包括液压缸、液压马达、液压单元等。
二、电液伺服系统的优点1. 精度高因为电液伺服系统可以接收来自传感器的反馈信息,根据内部程序计算出控制信号,并输出到执行机构,实现对执行机构的精确控制,所以其控制精度很高,可以满足高精密度机械设备的要求。
2. 动态性能好电液伺服系统的调节速度快,反应灵敏。
它不仅可以适应于各种工况的需要,而且可以根据需要进行控制和调节。
相比之下,其他传动系统难以满足这些要求。
3. 可扩展性强电液伺服系统的结构比较清晰,它根据要求可以进行功能扩展。
同时,它也可以与其他的控制系统进行集成,如PLC、CAN总线等。
三、电液伺服系统的设计电液伺服系统的设计必须根据所需的实际应用来进行,下面简单介绍了一些设计方法。
1. 系统参数计算电液伺服系统的设计一定要进行系统参数计算,以确保正确的系统工作。
主要包括负载惯性、运动速度、加速度、油液流量、泵、马达的型号、离合器等参数的计算。
2. 控制系统设计控制系统设计是电液伺服系统设计的核心问题。
电液伺服控制课程设计
电液伺服控制课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解电液伺服系统的基本原理,掌握其主要组成部分及功能;2. 掌握电液伺服系统的数学模型,了解其动态特性和稳态特性;3. 学会分析电液伺服系统的性能指标,了解影响性能的主要因素;4. 掌握电液伺服系统的控制策略,了解不同控制算法的优缺点。
技能目标:1. 能够运用所学知识对电液伺服系统进行数学建模;2. 能够设计简单的电液伺服控制系统,并进行性能分析;3. 能够运用仿真软件对电液伺服系统进行仿真实验,验证控制策略的有效性;4. 能够对实际电液伺服系统进行调试和优化,提高系统性能。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电液伺服控制系统及其应用的兴趣,激发创新意识;2. 培养学生严谨的科学态度,注重理论与实践相结合;3. 培养学生团队协作精神,提高沟通与交流能力;4. 增强学生对我国液压事业的认同感,树立为国家和民族工业发展贡献力量的信念。
课程性质:本课程为专业技术课程,以理论教学与实践操作相结合的方式展开。
学生特点:学生具备一定的电工电子基础,具有较强的学习能力和动手能力。
教学要求:注重理论联系实际,强化实践教学,提高学生的实际操作能力。
将课程目标分解为具体的学习成果,以便在教学过程中进行有效评估和调整。
二、教学内容1. 电液伺服系统原理及组成部分- 液压基础知识回顾- 电液伺服系统的定义、分类及应用- 主要组成部分(液压泵、液压缸、伺服阀、传感器等)及其功能2. 电液伺服系统的数学建模- 系统的动态方程建立- 系统的稳态方程建立- 模型参数的识别与验证3. 电液伺服系统性能分析- 系统稳定性分析- 系统快速性分析- 系统精确性分析4. 电液伺服控制策略- 常用控制算法(PID控制、模糊控制、自适应控制等)- 控制算法的优缺点分析- 控制策略的设计与优化5. 电液伺服系统仿真与实验- 仿真软件的使用方法- 搭建仿真模型与实验平台- 仿真与实验结果的对比分析6. 电液伺服系统调试与优化- 系统调试方法与技巧- 常见故障分析与处理- 系统性能优化方案教学内容安排与进度:根据课程目标和教材章节,分阶段进行教学,确保内容的系统性和连贯性。
控制工程(085210)自动化科学与电气工程学院
控制工程(085210)自动化科学与电气工程学院专业型硕士研究生培养方案一、适用学科及培养方向控制工程(085210)二、培养目标控制工程领域全日制工程硕士是与控制工程领域任职资格相联系的专业学位,主要为国民经济和国防建设等培养基础扎实、素质全面、工程实践能力强,并具有一定创新能力的应用型、复合型高层次工程技术和工程管理人才。
1.拥护中国共产党的领导,热爱祖国,遵纪守法,品行端正,诚实守信,拥有强健的体魄和良好的心理素质,具有良好的科研道德和敬业精神。
2.要求掌握控制工程领域的基础理论、先进技术方法和现代技术手段,具有在本领域独立从事工程设计与运行、分析与集成、研究与开发、管理与决策等能力,能够胜任实际控制系统、设备或装置的分析计算、开发设计和使用维护等工作。
3.具有创新精神、创造能力和创业素质。
三、培养模式及学习年限1.实行学分制,在攻读学位期间,要求在申请硕士学位论文答辩前,依据培养方案,获得知识和能力结构中所规定的各部分学分及总学分;要求开题报告至申请学位论文答辩的时间一般不少于6个月。
2.控制工程领域鼓励开展与企业单位联合培养,控制工程领域全日制工程硕士研究生采用课程学习、实践教学和学位论文相结合的培养方式。
3.课程设置应体现工程知识和实际应用,突出专业实验类课程和工程实践类课程。
课程学习时间一般为1年。
课程具体学习、考核及管理工作严格执行《北京航空航天大学研究生院关于研究生课程学习管理规定》。
4.实践教学是全日制工程硕士研究生培养中的重要环节,工程硕士研究生应到企业实习,采用校内外实习实践基地相结合的实习模式。
全日制工程硕士研究生在学期间,应保证不少于0.5年的工程实践。
5.学位论文选题应来源于工程实际或具有明确的工程技术背景。
鼓励实行双导师制,其中第一导师为校内导师,另一位导师为校外与本领域相关的专家。
也可以根据学生的论文研究方向,成立导师组。
6.采用全日制学习方式,遵循《北京航空航天大学研究生学籍管理规定》,学制一般为2.5年,实行弹性学习年限。
电液数字伺服同步系统的研究的开题报告
电液数字伺服同步系统的研究的开题报告一、选题背景在工业自动化和机械控制领域中,数字伺服系统已经成为近年来的发展热点。
数字伺服系统以数控技术和电液控制技术为基础,具有高精度、高响应和高稳定性等优点,适用于需要高精度控制的机械控制系统。
为了提高数字伺服系统的可靠性和精度,需要研究电液数字伺服同步系统。
二、研究目的本课题旨在研究电液数字伺服同步系统的性能分析、控制算法设计及实验验证,以提高电液数字伺服同步系统的控制精度和响应速度。
三、研究内容(1)电液数字伺服同步系统的性能分析。
分析电液数字伺服同步系统的结构和控制性能,建立数学模型,对系统的稳定性、精度和响应速度进行分析。
(2)电液数字伺服同步系统的控制算法设计。
设计电液数字伺服同步系统的PID控制算法和自适应控制算法,比较两种算法的控制性能,确定最优控制算法。
(3)电液数字伺服同步系统的实验验证。
搭建电液数字伺服同步系统的实验平台,进行系统测试和模拟实验,验证最优控制算法,评估系统性能。
四、研究意义电液数字伺服同步系统的研究对提高工业自动化和机械控制系统的控制精度和响应速度具有重要意义。
本研究可为工业应用和机械设计提供参考和指导,也可为数字伺服系统的进一步发展提供基础和支撑。
五、研究方法本研究采用理论分析和实验验证相结合的方法,首先分析电液数字伺服同步系统的结构和控制性能,建立系统的数学模型,进行性能分析和控制算法设计。
然后,利用搭建的实验平台进行系统实验测试,验证最优控制算法,评估系统性能。
六、研究进度安排(1)调研与文献综述:2周(2)电液数字伺服同步系统的性能分析:4周(3)电液数字伺服同步系统的控制算法设计:6周(4)电液数字伺服同步系统的实验验证:8周(5)撰写论文和答辩准备:4周注:以上时间仅供参考,具体进度安排将根据研究具体情况和进展情况调整。
电液比例伺服控制论文
课程名称电液伺服控制系统教师姓名研究生姓名研究生学号研究生专业机械工程所在院系机电学院类别: B.硕士日期: 2012 年12 月4 日评语注:1、无评阅人签名成绩无效;2、必须用钢笔或圆珠笔批阅,用铅笔阅卷无效;3、如有平时成绩,必须在上面评分表中标出,并计算入总成绩。
摘要:本文讲述了电液比例阀的分类及各类型详情,介绍了国内外电液比例阀厂家及其产品信息,并且对比例阀未来的发展趋势进行了展望。
关键词:电液比例阀;分类;发展趋势1.概念电液比例阀是电液比例控制技术的核心和主要功率放大元件。
它以传统的工业用液压控制阀为基础,采用电一机械转换装置,将电信号转换为位移信号,按输人电信号指令连续、成比例地控制液压系统的压力、流量或方向等参数。
与伺服控制系统中的伺服阀相比,在某些方面还有一定的性能差距,但它显著的优点是抗污染能力强,大大地减少了由污染而造成的工作故障,提高了液压系统的工作稳定性和可靠性;另一方面比例阀的成本比伺服阀低,结构也简单,已在许多场合获得广泛应用。
2.比例阀分类及介绍2.1比例阀分类比例控制元件的种类繁多,性能各异,有多种不同的分类方法。
(1) 根据用途和工作特点的不同,电液比例阀主要分为比例压力阀(比例溢流阀和比例减压阀)、比例流量阀(仅单方向控制液流的比例节流阀和比例调速阀)、比例方向阀(采用节流原理和流量控制原理在两个方向上控制液流的电液比例换向阀)和电液比例复合阀四类。
比例阀的输入单元是电-机械转换器,它将输入的电信号转换成机械量。
转换器有伺服电机和步进电机、力马达和力矩马达、比例电磁铁等形式。
电液比例换向阀不仅能控制方向,还有控制流量的功能。
(2) 按液压放大级的级数来分,又可分为直动式和先导式。
直动式是由电一机械转换元件直接推动液压功率级。
由于受电一机械转换元件的输出力的限制,直动式比例阀能控制的功率有限,一般控制流量都在15L/min以下。
先导控制式比例阀由直动式比例阀与能输出较大功率的主阀级构成。
电液伺服控制系统
12
m
1 Dm
QL
Kce Dm2
1
Vt
4e Kce
s
s2
h
2 h h
s
1
s
TL i
电液控制技术-电液伺服控制系统
电液位置伺服系统
一、电液位置伺服系统的方框图与传递函数
自整角机
us
θi
θL
相敏 放大器
ug
t
齿轮传动比
i m L
功率 放大器
t
Δi 力矩马达 电液伺服阀 液压马达 θm
电液伺服控制系统的类型 与性能评价指标
二、电液伺服控制系统的性能评价指标
2、动态特性指标 (1)时域性能指标
超调量 调节时间 峰值时间 衰减比 振荡次数
4
电液控制技术-电液伺服控制系统
电液伺服控制系统的类型 与性能评价指标
二、电液伺服控制系统的性能评价指标
2、动态特性指标 (2)频域性能指标
J 0 t e(t)dt
e(t)dt
J
0
0 x(t)dt
7
电液控制技术-电液伺服控制系统
电液位置伺服系统
电液位置伺服系统是最基本和最常用的一种
液压伺服系统,其输入是电信号,输出是机械位 移信号,常用在机床工作台的位置控制、板带轧 机的板厚控制、飞机和船舶的舵机控制等方面。
电液位置伺服系统分阀控电液位置伺服系统 和泵控电液位置伺服系统。
自整角机
相敏 放大器
功率 放大器
Δi
力矩马达
us
ug
电液伺服阀
液压马达
t
t
θi
θL
θm
电液伺服阀传递函数
TL 负 载
电液伺服控制系统的设计
电液伺服控制系统的设计————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:2电液伺服控制系统的设计与仿真引言电液伺服系统具有响应速度快、输出功率大、控制精确性高等突出优点,因而在航空航天、军事、冶金、交通、工程机械等领域得到广泛应用。
随着电液伺服阀的诞生,使液压伺服技术进入了电液伺服时代,其应用领域也得到广泛的扩展。
随着液压系统逐渐趋于复杂和对液压系统仿真要求的不断提高,传统的利用微分方程和差分方程建模进行动态特性仿真的方法已经不能满足需要。
因此,利用AMESim、Matlab/Simulink等仿真软件对电液伺服控制系统进行动态仿真,对于改进系统的设计以及提高液压系统的可靠性都具有重要意义。
1 液压系统动态特性研究概述随着液压技术的不断发展与进步和应用领域与范围的不断扩大,系统柔性化与各种性能要求更高,采用传统的以完成执行机构预定动作循环和限于系统静态性能的系统设计远远不能满足要求。
因此,现代液压系统设计研究人员对系统动态特性进行研究,了解和掌握液压系统动态工作特性与参数变化,以提高系统的响应特性、控制精度以及工作可靠性,是非常必要的。
1.1 液压系统动态特性简述液压系统动态特性是其在失去原来平衡状态到达新的平衡状态过程中所表现出来的特性,原因主要是由传动与控制系统的过程变化以及外界干扰引起的。
在此过程中,系统各参变量随时间变化性能的好坏,决定系统动态特性的优劣。
系统动态特性主要表现为稳定性(系统中压力瞬间峰值与波动情况)以及过渡过程品质(执行、控制机构的响应品质和响应速度)问题。
液压系统动态特性的研究方法主要有传递函数分析法、模拟仿真法、实验研究法和数字仿真法等。
数字仿真法是利用计算机技术研究液压系统动态特性的一种方法。
先是建立液压系统动态过程的数字模型——状态方程,然后在计算机上求出系统中主要变量在动态过程的时域解。
电液伺服系统的控制策略研究
电液伺服系统的控制策略研究随着科技的不断发展,电液伺服系统的应用越来越广泛。
电液伺服系统是指通过电学与机械学相结合的方式来实现精密的控制系统,其中液压部分负责力量的传输和变换,而电气部分则负责对系统进行控制和指令传输。
电液伺服系统具有反应速度快、精度高、效率高等优点,在机械工业、航空航天等领域都得到了广泛的应用。
本文将对电液伺服系统的控制策略进行深入研究。
1. 传统PID控制传统PID控制是电液伺服系统中最常用的一种控制策略。
PID控制器通过调节输出量使系统反馈量与参考量尽可能接近,其中比例项、积分项和微分项分别对应于响应速度、静态误差和稳定性。
在电液伺服系统中,PID控制器需要根据系统的动态特性来确定适当的PID参数,以获得较好的控制效果。
由于电液伺服系统的动态特性复杂,PID控制系统的参数选择往往需要经过多次试验和调整才能达到最优。
2. 自适应控制自适应控制是近年来电液伺服系统中较为流行的一种控制策略。
自适应控制器可以根据实时反馈信息自动调整控制参数,从而实现更为精准和稳定的控制效果。
自适应控制在电液伺服系统中的应用较为广泛,其优点在于可以实时监测系统状态和参数变化,从而及时进行调整,大大提高系统的控制精度和效率。
3. 模糊控制模糊控制是一种针对复杂非线性系统的控制策略,其核心思想是基于模糊数学理论,将人类的模糊思维应用于系统控制中。
电液伺服系统通常具有复杂的非线性特性,而模糊控制策略在这方面具有较好的适用性。
模糊控制器可以通过与模糊推理相结合的方式,实现对系统状态的自适应控制。
与传统控制相比,模糊控制可以在一定程度上克服系统的非线性和不确定性,提高系统的控制精度和鲁棒性。
4. 神经网络控制神经网络控制是一种基于神经网络理论的先进控制技术,其特点在于模拟人类的学习能力和适应能力,并可以自适应地调整控制器参数。
电液伺服系统通常需要在复杂的环境中进行运动控制,因此神经网络控制在这一领域中也得到了广泛的应用。
《2024年度电液伺服系统非线性动力学行为的理论与实验研究》范文
《电液伺服系统非线性动力学行为的理论与实验研究》篇一一、引言电液伺服系统作为现代工业控制领域的重要部分,其非线性动力学行为的研究对于提高系统的性能和稳定性具有重要意义。
本文旨在探讨电液伺服系统非线性动力学行为的理论与实验研究,通过理论分析和实验验证,深入理解系统的非线性特性,为系统优化和控制提供理论依据。
二、电液伺服系统概述电液伺服系统是一种以液压传动为基础,通过电气控制实现精确位置、速度和力控制的系统。
由于液压传动具有大功率、高精度和高响应速度等优点,电液伺服系统在航空航天、船舶、工程机械、精密制造等领域得到了广泛应用。
然而,电液伺服系统在运行过程中存在诸多非线性因素,如液压元件的非线性特性、油液的可压缩性、系统参数的时变等,这些因素导致系统动力学行为的复杂性。
三、非线性动力学行为理论分析针对电液伺服系统的非线性动力学行为,本文从理论角度进行了深入研究。
首先,建立了系统的非线性动力学模型,考虑了液压元件的非线性特性、油液的可压缩性以及系统参数的时变等因素。
然后,通过数值仿真方法,对系统的非线性动力学行为进行了分析。
结果表明,系统的非线性特性导致其动力学行为具有复杂性,表现为系统响应的多样性、稳定性的变化以及控制精度的降低等。
四、实验研究为了验证理论分析的正确性,本文进行了电液伺服系统的实验研究。
首先,搭建了电液伺服系统的实验平台,包括液压泵站、执行机构、传感器和控制系统等。
然后,通过实验方法对系统的非线性动力学行为进行了观测和分析。
实验结果表明,系统的非线性特性在实验中得到了体现,与理论分析结果一致。
此外,实验还研究了不同控制策略对系统非线性特性的影响,为系统优化和控制提供了依据。
五、结论通过对电液伺服系统非线性动力学行为的理论与实验研究,本文深入理解了系统的非线性特性及其对系统性能和稳定性的影响。
理论分析表明,系统的非线性特性导致其动力学行为具有复杂性,表现为系统响应的多样性、稳定性的变化以及控制精度的降低等。
《2024年电液伺服系统非线性动力学行为的理论与实验研究》范文
《电液伺服系统非线性动力学行为的理论与实验研究》篇一一、引言电液伺服系统是一种利用电力和液压技术相结合的控制系统,广泛应用于各种工业领域,如航空、航天、船舶、机械等。
由于系统中的非线性因素,其动力学行为往往呈现出复杂的特性。
因此,对电液伺服系统非线性动力学行为的理论与实验研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
本文旨在探讨电液伺服系统非线性的动力学行为,并对其进行理论分析和实验研究。
二、电液伺服系统非线性动力学理论基础电液伺服系统的非线性动力学行为主要源于系统中的非线性因素,如液压元件的非线性特性、电机的非线性特性、控制算法的非线性等。
这些因素导致系统的动态响应具有复杂性和不确定性。
因此,为了更好地理解和掌握电液伺服系统的非线性动力学行为,需要建立相应的理论模型。
在理论研究中,我们采用非线性动力学理论,建立电液伺服系统的非线性动力学模型。
该模型考虑了系统中的各种非线性因素,如液压元件的阻尼、刚度、泄漏等特性,电机的电压-电流-转矩关系等。
通过理论分析,我们可以得到系统在不同非线性因素作用下的动态响应特性和稳定性条件。
三、电液伺服系统非线性动力学行为的实验研究为了验证理论分析的正确性,我们进行了电液伺服系统的实验研究。
实验中,我们采用了先进的测试设备和控制算法,对电液伺服系统进行了全面的测试和分析。
在实验中,我们首先对电液伺服系统的基本性能进行了测试,包括系统的响应速度、精度、稳定性等。
然后,我们通过改变系统的参数和输入信号,观察系统的非线性动力学行为。
通过实验数据和理论分析的对比,我们发现理论模型能够较好地描述电液伺服系统的非线性动力学行为。
四、结果与讨论通过理论分析和实验研究,我们得到了电液伺服系统非线性动力学行为的一些重要结论。
首先,我们发现系统中的非线性因素对系统的动态响应具有显著影响。
其次,我们得到了系统在不同非线性因素作用下的动态响应特性和稳定性条件。
这些结论对于优化电液伺服系统的设计和控制算法具有重要的指导意义。
《2024年度电液伺服系统非线性动力学行为的理论与实验研究》范文
《电液伺服系统非线性动力学行为的理论与实验研究》篇一一、引言电液伺服系统是一种广泛应用于工业、航空、航天、能源、国防等领域的机电一体化控制系统,具有高精度、高效率、高可靠性等优点。
然而,由于电液伺服系统涉及到机械、液压、电气等多方面的复杂交互作用,其动力学行为往往呈现出非线性的特点。
因此,对电液伺服系统非线性动力学行为的理论与实验研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、电液伺服系统非线性动力学行为的理论研究1. 非线性动力学模型电液伺服系统的非线性动力学行为主要由其内部组件的非线性特性引起。
为了研究这些非线性特性,需要建立精确的非线性动力学模型。
该模型应考虑到液压系统的流体动态特性、电气系统的电磁特性以及机械系统的刚性和弹性等因素。
在理论上,可以利用偏微分方程和数值模拟等方法来描述电液伺服系统的非线性动力学行为。
通过分析系统的输入输出关系,可以揭示系统在不同条件下的动态响应和稳定性。
2. 稳定性分析稳定性是电液伺服系统的重要性能指标之一。
在非线性动力学理论中,可以通过李雅普诺夫稳定性理论等方法来分析系统的稳定性。
通过分析系统的特征值和特征向量,可以判断系统的稳定性及其影响因素。
同时,还可以通过参数优化等方法来提高系统的稳定性。
三、电液伺服系统非线性动力学行为的实验研究1. 实验装置与方案为了研究电液伺服系统的非线性动力学行为,需要搭建相应的实验装置。
实验装置应包括液压系统、电气系统和控制系统等部分。
在实验中,可以通过改变系统的参数和输入信号来观察系统的动态响应和稳定性。
在实验方案中,应考虑到实验的目的和要求,选择合适的输入信号和观测指标。
同时,还需要对实验数据进行处理和分析,以得出可靠的结论。
2. 实验结果与分析通过实验,可以观察到电液伺服系统在不同条件下的动态响应和稳定性。
实验结果可以用于验证理论研究的正确性和可靠性。
同时,还可以通过分析实验结果,揭示系统非线性动力学行为的特点和规律。
在实验中,可以发现电液伺服系统的非线性动力学行为受到多种因素的影响,如输入信号的频率、幅度、波形等。
《2024年度电液伺服系统非线性动力学行为的理论与实验研究》范文
《电液伺服系统非线性动力学行为的理论与实验研究》篇一一、引言电液伺服系统作为现代工业控制系统中重要的执行机构,其动力学行为的精确控制对于提高系统性能和稳定性至关重要。
然而,由于系统内部复杂的非线性动力学特性,导致精确建模和控制成为一大挑战。
本文将探讨电液伺服系统非线性动力学行为的理论与实验研究,以期为该领域的进一步发展提供理论支撑和实验依据。
二、电液伺服系统非线性动力学理论分析1. 系统模型构建电液伺服系统主要包括液压执行器、传感器和控制系统等部分。
其中,液压执行器是非线性动力学特性的主要来源。
理论分析时,需要构建包含非线性摩擦、非线性阻尼等复杂因素的电液伺服系统模型。
此外,还需考虑外部干扰、参数不确定性等因素对系统的影响。
2. 非线性动力学特性分析电液伺服系统的非线性动力学特性主要表现为系统响应的复杂性、稳定性变化以及分岔、混沌等非线性现象。
通过对系统模型进行数值分析和仿真,可以揭示这些非线性动力学特性的内在机制和规律。
此外,还可以利用李雅普诺夫稳定性理论等方法对系统的稳定性进行分析。
三、电液伺服系统非线性动力学实验研究1. 实验设计与准备为验证理论分析的正确性,需要进行一系列的实验研究。
首先,需要设计合理的实验方案,包括选择合适的电液伺服系统、传感器和控制系统等。
其次,需要准备实验所需的仪器和设备,如压力传感器、位移传感器、数据采集卡等。
最后,需要搭建实验平台,确保实验环境的稳定性和可靠性。
2. 实验过程与数据采集在实验过程中,需要实时监测系统的响应情况,并记录相关数据。
这包括系统的压力、位移、速度等关键参数。
通过改变控制策略和参数设置,可以观察系统在不同条件下的非线性动力学行为。
同时,需要利用数据采集卡等设备将实验数据实时传输至计算机进行处理和分析。
3. 实验结果分析与讨论根据实验结果,可以验证理论分析的正确性。
通过对比理论模型与实验结果的差异,可以更深入地理解电液伺服系统的非线性动力学行为。
电液伺服控制系统
1电液伺服控制系统1.1电液控制系统的发展历史概述液压控制技术的历史最早可以追溯到公元前240年,一位古埃及人发明的液压伺服机构———水钟。
而液压控制技术的快速发展则是在18世纪欧洲工业革命时期,在此期间,许多非常实用的发明涌现出来,多种液压机械装置特别是液压阀得到开发和利用,使液压技术的影响力大增。
18世纪出现了泵、水压机及水压缸等。
19世纪初液压技术取得了一些重大的进展,其中包括采用油作为工作流体及首次用电来驱动方向控制阀等。
第二次世界大战期间及战后,电液技术的发展加快。
出现了两级电液伺服阀、喷嘴挡板元件以及反馈装置等。
20世纪50~60年代则是电液元件和技术发展的高峰期,电液伺服阀控制技术在军事应用中大显身手,特别是在航空航天上的应用。
这些应用最初包括雷达驱动、制导平台驱动及导弹发射架控制等,后来又扩展到导弹的飞行控制、雷达天线的定位、飞机飞行控制系统的增强稳定性、雷达磁控管腔的动态调节以及飞行器的推力矢量控制等。
电液伺服驱动器也被用于空间运载火箭的导航和控制。
电液控制技术在非军事工业上的应用也越来越多,最主要的是机床工业。
在早些时候,数控机床的工作台定位伺服装置中多采用电液系统(通常是液压伺服马达)来代替人工操作,其次是工程机械。
在以后的几十年中,电液控制技术的工业应用又进一步扩展到工业机器人控制、塑料加工、地质和矿藏探测、燃气或蒸汽涡轮控制及可移动设备的自动化等领域。
电液比例控制技术及比例阀在20世纪60年代末70年代初出现。
70年代,随着集成电路的问世及其后微处理器的诞生,基于集成电路的控制电子器件和装置广泛应用于电液控制技术领域。
现代飞机上的操纵系统。
如驼机、助力器、人感系统,发动机与电源系统的恒速与恒频调节,火力系统中的雷达与炮塔的跟踪控制等大都采用了电液伺服控制系统。
飞行器的地面模拟设备,包括飞行模拟台、负载模拟器大功率模拟振动台、大功率材料实验加载等大多采用了电液控制,因此电液伺服控制的发展关系到航空与宇航事业的发展,在其他的国防工业中如机器人也大量使用了电液控制系统。
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电液伺服控制系统
课程论文要求
1、课程论文的选题要求:
课程论文选题参考以下所列3个题目,鼓励同学根据自己的课题论文方向和兴趣进行选题,题目可以相同,但内容应有所区别,也可以选择除下述内容之外的选题,自行选题需经老师同意后方可进行。
(1)国内外主要电液比例阀(电液伺服阀)产品现状及及电液比例(电液伺服)控制技术的发展趋势
要求:搜集和调研3家以上国内电液比例阀(电液伺服阀)生产厂家以及2家以上的国外电液比例阀(电液伺服阀)生产厂家的产品信息,分析目前电液比例阀(电液伺服阀)产品的主要类型,从工艺、性能、品种规格及价格等方面对国内外电液比例阀(电液伺服阀)产品进行对比分析、结合厂家介绍及文献阅读情况论述目前电液比例控制(电液伺服阀控制)技术的发展趋势。
要求论文包含具体的厂家名称、网址及主要产品种类规格等信息。
(2)液压元件(液压系统)的创新设计
从液压系统的五个组成部分(液压动力元件、液压执行元件、液压控制元件、液压辅助元件及液压工作介质)入手,针对某一具体的液压元件(如单向阀、液压油管等)或系统分析现有元件(系统)的不足之处,提出具有创新意识的改进方案、设想或建议,要求查阅国内外有关文献和专利信息,论文中要有对现有元件(系统)的综述及具体到代表性厂家的产品信息,创新设计方案要有方案设计图或工艺路线路或程序流程图等。
(3)电液(伺服)比例控制技术的工业应用
按照附图提供的某一型号的高压旋喷钻机的液压系统图及主要性能参数和元件规格,提出对其进行电液比例控制技术改进的详细方案。
论文要求有改进后的液压系统图、具体的元件选型计算书和元件选型清单、根据液压系统图及考虑的液压泵站元件布置方案设计泵站上一种液压集油块的结构。
课程论文提交时间
课程论文提交时间为2013年12月2日前。
2、课程论文质量要求
课程论文应独立完成,论文字数不少于4000字,参考文献数量不少于12篇,其中外文文献不少于3篇。
要求按照科研论文格式撰写,封面格式采用研究生院统一格式。
附图
液压原理图
钻机液压系统主要技术指标:
1. 钻进深度 50m
2. 通钻杆直径Φ89mm
3. 最大扭矩 2000-2500Nm
4. 钻进转速 0-300r/min
5. 高喷转速 5-32r/min
6. 高喷提升速度 0-30cm/min
7. 给进速度 0-2.5m/min
液压元件规格型号如下:
1. 系统压力16MPa。
2.卷扬马达(2K604-0411):v=80ml/r。
山东济宁伊顿液压有限公司
3.定量泵(HP2-11):v=5.2ml/r。
阿托斯公司
4.旋喷定量泵(HP1.2):v=1.2mL/r。
阿托斯公司
5.多路换向阀(ZS1-L10E-70T)。
湘潭液压件厂
6.动力头马达(6R612):v=310ml/r 。
山东济宁伊顿液压有限公司
7.变量泵(25scy14-1F):v=25ml/r。
湖南邵阳液压件厂。