文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
液压阻尼器电液伺服试验台的研究
姓名:俞亮
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:曹树平
20070128
华中科技大学硕士学位论文
摘要
液压阻尼器试验是检测阻尼器各项技术性能参数的重要方法之一,电液伺服试验台
能为这些试验提供强有力的手段。试验台的结构设计和测控系统的性能将直接影响实际
测试结果。
本文针对液压阻尼器需要测试的性能参数,确定本试验台应具备两大功能,即力加
载和位置控制功能,以满足液压阻尼器的低速阻力特性、速度闭锁特性和载荷冲击特性
的试验要求。通过对液压阻尼器特性的分段线性化以及对伺服控制元件数学模型的相应
简化,建立了具体电液伺服力控制系统和位置控制系统的线性数学模型,采用频域法对
这两个控制系统进行分析,根据常规 PID 控制器的控制原理和特点对其进行校正,整定
出常规 PID 控制器的参数。
对建立的液压阻尼器电液伺服试验系统的数学模型进行了仿真研究。从仿真结果可
以看出,在本系统中常规 PID 控制器既有其优点又存在不足之处。具体表现在对于阻尼
器阻尼系数不变的情况,常规 PID 控制器有很好的控制效果;而当阻尼器阻尼系数在某
个范围内变化时,其控制效果不是很理想,甚至有可能使系统不稳定。在常规 PID 控制
器的基础上,结合模糊控制原理,组成模糊自适应 PID 控制器。仿真结果表明,模糊自
适应 PID 控制器对于阻尼器阻尼系数不变和阻尼系数在某个范围内变化的情况都有很
好的控制效果,从而体现了其优越的控制性能,及其在液压阻尼器电液伺服试验系统中
广阔的应用前景。
试验结果表明,试验台的整体设计方案是合理的,模糊自适应 PID 控制器具有良好
的控制品质,从而为液压阻尼器的研制和生产提供了必要的试验与检测设备。

关键词:电液伺服系统液压阻尼器 PID控制模糊自适应仿真

I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
The tests of hydraulic damper are one of the important methods to detect the various
technical parameters of damper. The test bed of electro-hydraulic servo could provide a
powerful means for these tests. The structure design and the performance of the measurement
and control system of the test bed will have a direct impact on the actual testing results.
According to the performance parameters of hydraulic damper needed to be tested, this
paper confirms that the test bed should have two functions, namely force loading and position
controlling, so as to meet the requirements of testing properties of hydraulic damper with low
resistance and speed locking and loading impact. Through the piecewise linearization of
characteristics of the damper and the corresponding simplification of the mathematical models
of the servo ponents, the specific linear mathematical models of the hydraulic servo
systems of force and position control are established. The frequency domain method is adopted to
analyze the two control systems, and the parameters of the Conventional PID controller has been
set by adjusting