汽车车架振动冲击试验台控制部分的研究

摘要

该文选用典型的电液位置伺服系统作为研究的控制对象.根据负载匹配原理选取适当的伺服系统,并对伺服系统进行稳定性、动态品质和精度分析.为了满足系统的全部性能指标,提高系统的稳态精度,我们采用了串联滞后校正网络的方法对系统进行校正.在汽车车架振动冲击试验台系统中,一个动态的液压系统由于存在着非线性、时变性和不确定性,难以建立精确的数学模型.因此,采用传统的控制工程往往是近似的、甚至是难以实现的,而由于模糊控制不需要精确的系统数学模型,故该文将模糊实时控制应用于电液位置伺服系统.首先,离线计算的模糊控制查询表,将其存于计算机中.实时控制时,根据模糊化后的误差及误差的变化,直接查表获得控制量,将控制量再乘以比例因子,即可作为输出去控制被控对象.由于试验条件的限制,我们这里采用计算机仿真的方法验算设计结果.MATLAB<'(R)>程序设计语言是一种高性能的计算软件,它的TOOBLOX工具箱与SIMULNK仿真工具,为控制系统的计算与仿真提供了一个强有力的工具.通过一系列的检验和修改(主要是修改量化因子K<,E>、K<,EC>和比例因子K<,U>),得出仿真结果,并且可以看出加入模糊控制器的控制系统,能够更好的跟踪设定值并满足控制系统动、静态特性要求.该系统的硬件采用康拓STD总线工业控制机.我们选择的系统模式为STD系统Ⅱ,它是一种采用Intel 8088作为处理器、面向STD总线的开发系统及目标系统,可以用于现场控制.软件系统采用模块化设计.

目录

文摘

英文文摘

文中主要符号注释

第1章绪论

引言

1.1课题的学术背景及意义

1.2本文研究的控制对象

1.3本文研究的主要内容

1.4本文的研究方法

第2章电液伺服系统的分析及优化

2.1系统的组成及传递函数

2.2本系统的传递函数

2.2.1伺服液压缸传递函数的确定

2.2.2电液伺服阀的传递函数

2.2.3位移传感器和伺服放大器

2.2.4根据稳定性确定开环增益并确定系统频宽

2.3计算稳态误差

2.4电液位置伺服系统的校正

第3章电液伺服系统的模糊控制

3.1概述

3.2模糊控制器的设计

3.2.1语言变量模糊化接口(Fuzzification)

3.2.2模糊推理机(FuzzyInference)

3.2.3解模糊接口(Defuzzifcation)

3.2.4量化因子和比例因子

3.2.5采样时间

第4章仿真分析

4.1控制系统计算机仿真的过程

4.2建立本系统的数学模型及仿真模型

4.2.1电液伺服系统

4.2.2控制杆系

4.2.3模糊控制器

4.3编制控制系统的仿真程序

4.4仿真结果

4.4.1没有模糊控制器的系统

4.4.2加入模糊控制器的系统

第5章控制系统的硬件

5.1硬件的选择

5.2系统模式

5.2.1系统组成

5.2.2系统结构

5.2.3系统工作模式

5.3系统硬件

5.3.1 STD 5084CPU板硬件

5.3.2 STD 5795系统支持板

5.3.3 STD 5486通用光隔12位4路D/A板

5.3.4 STD 5488通用光隔12位32路A/D板

第6章控制系统的软件

6.1基本结构

6.2软件系统

6.2.1中断服务子程序

6.2.2紧急中断子程序

结论

参考文献

致谢