開題報(bào)告-電液比例同步系統(tǒng)特性仿真與算法研究(參考版)
2025-01-21 22:19本頁面
【正文】 得出最終的仿真數(shù)據(jù)及相關(guān)曲線~ 完成數(shù)據(jù)整理分析，撰寫論文7. 主要參考文獻(xiàn)[1] 劉保杰，強(qiáng)寶民，[J].Hydraulics Pneumaticsamp。 創(chuàng)新點(diǎn)采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法和遺傳算法編寫控制算法，并進(jìn)行比較，得出滿足實(shí)際需要的最優(yōu)算法。5. 預(yù)期結(jié)果及創(chuàng)新點(diǎn) 預(yù)期結(jié)果對(duì)電液比例同步系統(tǒng)進(jìn)行特性仿真，將分析出電液比例同步系統(tǒng)其靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性；對(duì)多種控制算法進(jìn)行仿真、比較，得出結(jié)論，找到滿足符合實(shí)際需要的控制算法。目前模糊控制得到廣泛應(yīng)用，而開發(fā)基于模糊控制與其他控制技術(shù)結(jié)合的一種算法，既要滿足實(shí)際工業(yè)需要，又要降低開發(fā)成本，將是一種挑戰(zhàn)。3. 同步控制算法的編寫。由于比例閥存在死區(qū)和非線性問題，使得對(duì)單個(gè)油缸的控制都存在一定偏差，因此要求系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制；而在同步控制中，要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)缸的同步，這就首先要求兩個(gè)單缸的控制精度達(dá)到控制要求，再實(shí)現(xiàn)同步。根據(jù)三種同步控制方式的各自特點(diǎn)，將對(duì)三種控制方式基于不同控制算法進(jìn)行仿真，進(jìn)行對(duì)比，選擇最合適的同步控制方式和控制控制算法。4. 預(yù)計(jì)困難和決策 預(yù)計(jì)困難和決策本課題預(yù)計(jì)困難和決策如下：1. 同步控制策略。由于其算法結(jié)構(gòu)的開放性，易于與問題結(jié)合，便于運(yùn)算，已成功的應(yīng)用于求解多種復(fù)雜的優(yōu)化問題。因而，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在控制系統(tǒng)中一般起到以下作用：1，充當(dāng)系統(tǒng)的模型，構(gòu)成各種控制結(jié)構(gòu)；2，直接用作控制器；3，在控制系統(tǒng)中起優(yōu)化計(jì)算的作用。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要是針對(duì)系統(tǒng)的非線性、不確定性和復(fù)雜性進(jìn)行的。 研究方法本課題研究方法有MATLAB、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、數(shù)值分析法等。5. 試驗(yàn)驗(yàn)證。MATLAB是美國MathWorks公司出品的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件，用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計(jì)算的高級(jí)技術(shù)計(jì)算語言和交互式環(huán)境，主要包括MATLAB和Simulink兩大部分。 對(duì)已經(jīng)構(gòu)建的電液比例同步系統(tǒng)模型，利用Simulink進(jìn)行仿真，得出系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性。Simulink是Matlab最重要的組件之一，它提供了一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和綜合分析的集成環(huán)境，被廣泛應(yīng)用于線性系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)、數(shù)字控制及數(shù)字信號(hào)處理的建模和仿真中。為系統(tǒng)仿真準(zhǔn)備好模型或者傳遞函數(shù)。構(gòu)建電液比例同步系統(tǒng)模型包括以下環(huán)節(jié)：（1）主控制器環(huán)節(jié)；（2）比例閥放大器環(huán)節(jié)；（3）先導(dǎo)型電液比例閥環(huán)節(jié)；（4）電磁換向閥—液壓缸—負(fù)載環(huán)節(jié)；（5）位移反饋環(huán)節(jié)。這種同步控制方案可以有效改善被控子系統(tǒng)間的相互運(yùn)動(dòng)同步，極大提高了跟蹤精度，后來成為了多軸系統(tǒng)同步運(yùn)動(dòng)控制的標(biāo)準(zhǔn)模式。③ 交叉耦合方式：交叉耦合控制旨在解決多軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中由于外界干擾因素導(dǎo)致各軸動(dòng)態(tài)特性不匹配問題而提出的一種同步反饋控制。其控制示意圖如下圖所示：為獲得高精度的同步輸出，如果按“等同方式”工作，需建立嚴(yán)格的體系模型，對(duì)系統(tǒng)中執(zhí)行、反饋、檢測(cè)以及控制元件的參數(shù)和性能的匹配要求高，這顯然給工業(yè)實(shí)現(xiàn)增加了難度，甚至是不可行的。同步誤差取決于同步系統(tǒng)的跟蹤誤差的差值。這種控制方式的同步誤差取決于其余回路的跟蹤誤差。如下圖所示： （2）液壓同步控制策略。電液比例位置控制是指利用速度控制系統(tǒng)，通過位置——電氣轉(zhuǎn)換裝置，把與位置有關(guān)的電信號(hào)反饋到比例電控器的輸入端，使控制對(duì)象能在給定位置上定位的控制方式。3. 主要研究?jī)?nèi)容、研究方法 研究?jī)?nèi)容本課題以液壓同步系統(tǒng)特性仿真與算法研究為目的，其主要研究?jī)?nèi)容如下：1. 液壓同步策略的選擇。我國電液比例技術(shù)到20世紀(jì)70年代中期開始發(fā)展，在國內(nèi)的應(yīng)用，尤其在工程機(jī)械上的開發(fā)應(yīng)用才剛起步。從現(xiàn)有的控制算法來看，模糊控制在液壓同步系統(tǒng)中的應(yīng)用較廣，而模糊控制與其他控制技術(shù)的結(jié)合在電液比例和伺服控制也得到了廣泛的研究?？刂扑惴ú捎盟绤^(qū)自學(xué)習(xí)算法、變?cè)鲆嫠惴皢?
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