文档介绍：北京工业大学
硕士学位论文
液压振动台的控制器设计及其DSP实现
姓名:任红格
申请学位级别:硕士
专业:模式识别与智能系统
指导教师:宋苏;于建均
20070501
摘要液压伺服系统是控制领域中的一个重要的组成部分,广泛应用于要求控制精度高、输出功率大的工业控制领域。液压振动台是液压伺服系统的应用,一般用于测试领域。本课题以“铁马工程”项目为背景,使用液压振动台对用户产品进行振动测试。由于该振动系统负载压力大,要求控制精度高、稳定性实时性好,而液压系统由具有数学模型阶次高、闭环频带宽度窄,输出的幅值衰减大,稳定性差等缺点,因此对该系统进行了控制器的设计和控制算法的研究,主要工作为:攵怨ひ瞪掀毡椴捎玫拇砅算法在抗扰性和鲁棒性上的缺陷,本文设计了内模刂品椒ǎ行У靥岣吡讼低车目谷判院吐嘲粜裕腋每刂破鞯菀貉拐穸ㄔ诟咂敌藕畔率涑龇邓ゼ醮蟮奈侍猓疚奶岢隽死谐振原理设计谐振控制器,该控制器能够在提高内部能量利用率的同时,增强系统的频率跟踪性能,有效地克服高频输出幅值的衰减。诨谝貉拐穸ùǖ莺P退杓频目刂破骷翱刂扑惴ㄓ牍ひ现场的控制有很大差距,对液压振动系统进行辨识与建模。通过选用嵌入式控制器、数据采集卡和一系列传感器组成的数据采集系统,在双闭环条件下采集数据并进行系统辨识。结果表明,辨识得到的P陀胧导氏低尘哂薪谝貉拐穸低成璞概哟蟆⒃旒郯汗螅环奖阆殖∽鍪笛楹拖殖〉髡参数等原因,搭建了液压振动台的电模拟仿真系统,鉴于哂锌焖佟⒆既及参数易于修改等方面的优越性,将各控制算法通过砥髯饔糜诖朔抡系统上,得到了较好的验证效果。大量的仿真和半实物的实现表明,本文所设计的控制算法对液压振动台有较好的控制效果,能够达到工程上所要求的控制指标,并对工业现场的控制具有一关键词液压振动台;频率跟踪;籇;电模拟仿真设计直观简便。高的匹配度,能较好的反映出实际系统的特性。定的实用意义。
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北京工业大学工学硕士学位论文;籇;;一Ⅳ一,遰
缕晚点牲关于论文使用授权的说明独创性声明本人声明所里交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
第滦髀课题背景液压伺服的产生和发展已经有多年的历史了,它是液压技术的一个新分支,是控制工程领域的一个重要组成部分【俊R貉瓜低巢唤鼍哂幸貉勾ǘ逃的一系列优点,同时还具有高精度、高响应等显著优点,因此,近几十年来,液压控制理论和应用都得到了很大的发展。尤其是年代末至年代初,逐步完善和普及的计算机控制技术和集成传感技术为电子技术和液压技术的结合奠定了基础。计算机控制在液压系统中的应用大大的提高了控制精度和工作可靠性,使得以往难以用模拟控制实现的复杂控制策略的实现成为可能。目前,凡是需要大功率、快速、精确反应的复杂控制系统,都要采用液压伺服控制】。液压伺服系统动态响应快,控制精度高,抗干扰能力强,同时还具有点点跟踪任意非直线型函数曲线的能力和功耗最小的特点。液压伺服系统的经典控制方法早在年代初就由美国麻省理工学院开始研究,到年代初构成了基本框架。经典控制理论采用基于工作点附近的增量线性化来对系统进行分析与综合,设计过程主要在频域中进行,控制器的形式主要为滞后/超前网络和控制等。这种经典的控制方法在频宽要求不太高、参数变化和外干扰不太大条件下的液压伺服系统中是能够满足控制要求的薄甏末至年代初,王占林和刘长年在国内最早设计了近代液压伺服系统的有关研究工作,系统的研究可基于二次型最佳指标的线性最优控制理论在液压伺服系统中的应用,提出了液压伺服系统的优化设计理论。和缙谝进行了液压伺服系统的动态性能分析。那时采用的是传递函数法,一般只分析系统的稳定性及频率响应。近年来,液压仿真技术在欧洲得到了飞速发展,各国纷纷推出液压仿真软件的新版本。如英国的,瑞典的,德国的取R恍┳酆舷低撤真软件在商业上也获得了很大的成功,具有代表性的有法国的,波音公司的等。自年代后期开始,液压仿真技术在我国逐渐蓬勃兴起。上海交通大学研制成功的图形自动编程仿真软件包憬笱Ю肪常缘鹿腄辛硕慰7ⅲ┏淞嗽<P涂猓黾恿送
液压系统的控制方法及发展随着工业的发展,对液压伺服系统的控制性能也提出了更高的要求,同时要求系统在较恶劣的环境下有较强的适应能