機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)第二章直驅(qū)容積系統(tǒng)-wenkub.com
2025-01-04 20:18 本頁(yè)面
【正文】 ? 同一頻率的給定正弦信號(hào)下系統(tǒng)的慣性負(fù)載增加時(shí)，可以看出系統(tǒng)地響應(yīng)曲線(xiàn)的相移有不同程度的增加，但并不明顯，這與理論分析和仿真結(jié)果是一致的。 信 號(hào)發(fā) 生 器控 制 器 D / A交 流 伺 服系 統(tǒng)液 壓動(dòng) 力 機(jī) 構(gòu)負(fù) 載直 線(xiàn) 位 移 傳 感 器A / D三 相 調(diào) 壓 器計(jì) 算 機(jī) 控 制 系 統(tǒng)64 搭建實(shí)驗(yàn)臺(tái)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 65 搭建實(shí)驗(yàn)臺(tái)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn) ? 控制系統(tǒng)硬件組成 ? 交流伺服系統(tǒng) ? 交流伺服系統(tǒng)采用日本安川公司的系列交流伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器，系統(tǒng)的主要參數(shù)如下：電機(jī)的額定功率 ，額定扭矩 但從一次響應(yīng)過(guò)程中誤差作用的次數(shù)來(lái)看，一般不能低于五次，否則，會(huì)使控制不精細(xì)。該方法選取模糊子集中隸屬度最大的元素最為控制量。誤差 |E|和誤差變化率 |EC|在區(qū)間 [0， 6]的離散化了的精確量與辨識(shí)模糊語(yǔ)言的模糊量建立了關(guān)系。 存放所有輸入、輸出變量的全部模糊子集的隸屬度矢量值（經(jīng)過(guò)論域等級(jí)離散化后對(duì)應(yīng)值的集合） 模糊控制器的規(guī)則基于專(zhuān)家知識(shí)或手動(dòng)操作人員的長(zhǎng)期積累的經(jīng)驗(yàn)，它是按人的直覺(jué)推理的一種語(yǔ)言表示形式 49 模糊控制器原理 ? 模糊子集通常進(jìn)行如下劃分： ={負(fù)大 ， 負(fù)中 ， 負(fù)小 ， 負(fù)零 ， 正零 ， 正小 ， 正中 ，正大 } ={NB， NM， NS， NZ， PZ， PS， PM， PB} ~e2 4 6 8 1 0 1 2 2 4 6 8 1 0 1 2 0N BN M N SN Z P Z P S P M P Bu ( e )50 模糊 PID控制器設(shè)計(jì) ? 可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì) PID參數(shù)的最佳調(diào)整 ? 既具有模糊控制靈活和適應(yīng)強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn) ? 又具有 PID控制精度高的特點(diǎn) P I D調(diào) 節(jié) 器dtde模 糊 推 理被 控 對(duì) 象+輸 入 誤 差誤 差 微 分K p K i K d輸 出51 模糊 PID控制器設(shè)計(jì) ? 模糊控制器論域和量化因子的選擇 ? 本系統(tǒng)輸入變量調(diào)速的變化范圍在 40以?xún)?nèi)，取誤差變化 E的基本論域?yàn)?[20， 20]，誤差變化率 EC的基本論域?yàn)?[100， 100]。 47 模糊控制器原理 ? 組成 ? 模糊控制系統(tǒng)一般可分為四個(gè)組成部分：模糊控制器，輸入 /輸出接口裝置，廣義對(duì)象，傳感器。 ? c．微分環(huán)節(jié)：能反映偏差信號(hào)的變化趨勢(shì)（變化速率），并能在偏差信號(hào)值變得太大以前，在系統(tǒng)中引入一個(gè)有效的早期修正信號(hào)，從而加快系統(tǒng)的動(dòng)作速度，減少調(diào)節(jié)時(shí)間，改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。 1sT r a n s f e r F 21d e n ( s )T r a n s f e r F 13 . 5 20 . 0 0 2 s+ 1T r a n s f e r F S t e p 1S i n e W a ve 2S co p eR a m p 1 輸 入 信 號(hào)傳 遞 函 數(shù) 傳 遞 函 數(shù) 傳 遞 函 數(shù)示 波 器32 關(guān)于 simulink 圖 1 庫(kù)的類(lèi)型 圖 2 Sources庫(kù) 33 關(guān)于 simulink 圖 3 Sinks庫(kù) 圖 4 Discrete庫(kù) 圖 5 Continuous庫(kù) 34 關(guān)于 simulink 圖 6 Math庫(kù) 圖 7 Nonlinear庫(kù) 35 系統(tǒng)對(duì)不同信號(hào)的響應(yīng) 空載 100Kg 36 系統(tǒng)對(duì)不同信號(hào)的響應(yīng) 空載 100Kg 37 系統(tǒng)對(duì)不同信號(hào)的響應(yīng) 空載 100Kg 38 系統(tǒng)誤差分析 ? 穩(wěn)態(tài)誤差 ? 控制信號(hào)引起的穩(wěn)態(tài)誤差和擾動(dòng)信號(hào)引起的穩(wěn)態(tài)誤差之和 ? 對(duì)于線(xiàn)性定常系統(tǒng)，誤差響應(yīng)也有疊加性 ? 系統(tǒng)對(duì)輸入信號(hào)的誤差傳遞函數(shù)為 ssnssrss eee ??? ? ? ?? ? ? ?24 3 2 224 3 2 2 22 1 22 1 2hh h e h h h eeERhh h e h h h e hes T s T s sTs T s T s s KT?? ? ? ? ??? ? ? ? ? ?? ? ? ? ???? ? ? ? ? ?39 系統(tǒng)誤差分析 ? 穩(wěn)態(tài)誤差 ? 假設(shè)給定輸入信號(hào)為 ? 則系統(tǒng)對(duì)輸入信號(hào)的穩(wěn)態(tài)誤差 tyyty vp ??)(PvpvERsssr DKKAysysse ???????)()(l i m)(040 系統(tǒng)誤差分析 ? 穩(wěn)態(tài)誤差 ? 擾動(dòng)信號(hào)引起的誤差 ? 假設(shè)外負(fù)載力為階躍信號(hào)，則 ? ?? ? ? ?2224 3 2 2 2112()2 1 2heeeENhh h e h h h e heC VT s sCTAss T s T s s KT???? ? ? ? ? ???? ? ???????? ? ? ? ? ?? ? ADKK CFsFssePVPLLENss s n ??????? ? )/()(l i m 041 系統(tǒng)誤差分析 ? 靜態(tài)誤差 ? 控制系統(tǒng)本身的某些因素引起的誤差，如死區(qū)、零漂等 ? 比如，對(duì)于本系統(tǒng)，當(dāng)液壓缸啟動(dòng)時(shí)，要克服負(fù)載和液壓缸的摩擦力，在液壓缸兩腔造成一定的負(fù)載壓降，該壓降對(duì)應(yīng)伺服電機(jī)一定的輸入電流，從而造成系統(tǒng)的靜態(tài)誤差 ? 測(cè)量元件的誤差包括位移傳感器的固有誤差、調(diào)整和校準(zhǔn)誤差以及零漂、溫漂、滯環(huán)等非線(xiàn)性特性，它所引起的誤差與增益無(wú)關(guān)。按調(diào)速方式，可分為： ? 節(jié)流調(diào)速 ? 容積調(diào)速：因?yàn)樾瘦^高而被廣泛應(yīng)用于大功率液壓控制系統(tǒng) 4 5 6 7 電液伺服技術(shù)發(fā)展概況 ? 電液伺服的發(fā)展方向 ? 高可靠性和穩(wěn)定性 ? 高壓大功率 ? 節(jié)能降耗 ? 輕、小、微型化 8 電液伺服技術(shù)發(fā)展概況 ? 直驅(qū)式容積電液控制系統(tǒng) ? 隨著交流伺服技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，20世紀(jì) 80年代以來(lái)出現(xiàn)了這種調(diào)速方式 ? 日本、德國(guó)、美國(guó)和瑞典研究較
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