书 名 | 气动伺服位置控制 | 作 者 | 孟德远 |
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出版社 | 科学出版社 | ISBN | 9787030653673 |
前言
第1章绪论
第2章气动位置伺服系统建模
第3章气动位置伺服系统的自适应鲁棒控制研究
第4章气动位置伺服系统的高精度运动轨迹跟踪控制研究
第5章基于交叉耦合方法的自适应鲁棒气动同步控制研究
第6章两轴气动平台的协调控制策略研究
第7章后记
参考文献
索引
本书系统地论述气动位置伺服系统的非线性控制方法,主要内容包括系统核心元件、基本特性和控制策略的研究现状,系统建模,自适应鲁棒控制器设计,基于LuGre模型的气缸摩擦力补偿方法,阀死区的在线识别与补偿方法,多气缸的精确位置同步控制策略,两轴气动平台的协调控制策略等。本书内容丰富全面,控制器设计方法的阐述非常细致,注重理论与应用的紧密结合。
转椅之所以能升降,是因为升降装置中有一个气压棒,气压棒是一种以气体和液体为工作介质的,可以起支撑、缓冲、制动、高度调节及角度调节等功能的弹性元件,其基本原理是内部充有高压氮气,由于在活塞内部设有通孔,...
伺服驱动器(servo drives)又称为“伺服控制器”、“伺服放大器”,是用来控制伺服电机的一种控制器,其作用类似于变频器作用于普通交流马达,属于伺服系统的一部分,主要应用于高精度的定位系统。一般...
伺服控制器,又叫伺服驱动器和伺服放大器,具体看百度百科:http://baike.baidu.com/view/1720909.htm
本文提出了一种分段变结构Bang-Bang控制方法,并应用于气动脉宽调制高速开关阀控气缸位置伺服系统,使得控制性能得到了明显改善,有实际应用价值。
该文介绍了电液位置伺服控制系统的组成与工作原理,建立了系统的数学模型。将模糊控制与PID控制结合在一起,设计了模糊PID控制器,通过模糊控制器输出对PID参数进行在线调整。利用MATLAB软件进行仿真,比较常规PID控制与模糊PID控制仿真结果,发现模糊PID控制器提高了系统的动态性能和稳态特性。
位置反馈式伺服阀是指二级滑阀式位置反馈伺服阀结构。由电磁部分,控制滑阀和主滑阀组成。直接位置反馈型电液伺服阀的主阀心与导阀心构成直接位置比较和反馈。以滑阀作前置级的优点是功率放大系数大,适合于大流量控制。其缺点是滑阀阀心受力较多、较大,因此要求驱动力大;由于摩擦力大,使分辨率和滞环增大;因运动部分质量大,动态响应慢;公差要求严,制造成本高。
上述工作过程中,动圈的位移量,一级阀心(导阀心)的位移量与主阀心的位移量均相等。因动圈的位移量与输入信号电流成正比,所以输出的流量和输入信号电流成正比。设计时,将主阀心两端容腔看成为驱动主阀心的对称双作用液压缸,该缸由先导阀供油,以控制主阀心上下运动。由于导阀心直径小,加工困难,为了降低加工难度,可将先导阀上用于控制主阀心上下两腔的进油阀口由两个固定节流孔代替,这样先导阀可看成是由两个带固定节流孔的半桥组成的全桥。
开环控制系统没有位置检测元件,伺服驱动部件通常为反应式步进电动机或混合式伺服步进电动机。数控系统每发出一个进给指令脉冲,经驱动电路功率放大后,驱动步进电动机旋转一个角度,再经传动机构带动工作台移动。这类系统信息流是单向的,即进给脉冲发出去以后,实际移动值不再反馈回来,所以称为开环控制 。
伺服系统的分类方法很多,常见的分类方法有以下三种.
(1)按被控量参数特性分类.
(2)按驱动元件的类型分类.
伺服控制系统按所用控制元件的类型可分为机电伺服系统、液压伺服系统(液压控制系统) 和气动伺服系统。
(3)按控制原理分类.
伺服系统可分为开环控 制伺服系统、闭环控制伺服系统和半闭环控制伺服系统。
常见的四种伺服控制系统如下:
(1) 液压伺服控制系统
液压伺服控制系统是以电机提供动力基础,使用液压泵将机械能转化为压力,推动液压油。通过控制各种阀门改变液压油的流向,从而推动液压缸做出不同行程、不同方向的动作,完成各种设备不同的动作需要。液压伺服控制系统按照偏差信号获得和传递方式的不同分为机-液、电-液、气-液等,其中应用较多的是机-液和电-液控制系统。按照被控物理量的不同,液压伺服控制系统可以分为位置控制、速度控制、力控制、加速度控制、压力控制和其他物理量控制等。液压控制系统还可以分为节流控制(阀控)式和容积控制(泵控)式。在机械设备中,主要有机-液伺服系统和电-液伺服系统。
(2) 交流伺服控制系统
交流伺服控制系统包括基于异步电动机的交流伺服系统和基于同步电动机的交流伺服系统。除了具有稳定性好、快速性好、精度高的特点外,具有一系列优点。它的性能指标可以从调速范围、定位精度、稳速精度、动态响应和运行稳定性等方面来衡量。
(3) 直流伺服控制系统
交流伺服控制系统的工作原理是建立在电磁力定律基础上。与电磁转矩相关的是互相独立的两个变量主磁通与电枢电流,它们分别控制励磁电流与电枢电流,可方便地进行转矩与转速控制。另一方面从控制角度看,直流伺服的控制是一个单输入单输出的单变量控制系统,经典控制理论完全适用于这种系统,因此,它凭借控制简单,调速性能优异,在数控机床的进给驱动中曾占据着主导地位。
(4) 电液伺服控制系统
它是一种由电信号处理装置和液压动力机构组成的反馈控制系统。最常见的有电液位置伺服系统、电液速度控制系统和电液力(或力矩)控制系统。
以上是我们常用到的四种伺服系统,他们的工作原理和性能以及可以应用的范围都有所区别,各有自己的特点和优缺点。因此在选择或者购买的时候,就需要根据系统的需要以及需要控制的参数和实现的性能,通过计算后在选择合适的产品。