单向变转速比例泵控非对称缸系统控制方法研究

摘要

随着时代的发展,人们对节能环保的工业产品越来越重视,阀控系统由于污染大、能耗高,逐渐被泵控系统所取代。泵控技术中的电液变转速比例控制技术,由于其能量效率高、成本低等优点,被广泛应用于各行各业中。
　　本文首先介绍了电液变转速比例驱动技术的发展概况,以及这种技术应用于工业中的优势,并对电液变转速比例驱动技术应用于位置控制时的控制策略做了概述,接着针对粉末液压机的液压系统,建立了数学模型,并对模型进行了优化,并以状态空间模型形式表达出来,进而分析了系统的稳定性和可控、可观性。然后根据系统特性和控制目标要求,引入了模型预测控制理论,重点研究了Laguerre函数网络参与的模型预测控制理论,并设计出满足控制系统约束条件的模型预测控制器,同时还设计了速度观测器。接着构建半实物仿真平台,包括硬件系统平台和软件系统平台。最后,在XPC Target中建立了系统的仿真模型,对模型预测控制方法进行半实物仿真,仿真结果表明,这种控制策略能够满足系统的预期控制目标,验证了控制方法的可行性和实时性。之后又对参数影响仿真进行分析,推导出了影响仿真的参数,给未来的模型预测控制器的使用提出了指导意见。
　　通过对单向变转速比例泵控非对称缸系统的研究和半实物仿真,从理论上达到了控制的预期目标和约束条件,为将来的单向变转速比例泵控非对称缸系统设计提供了理论根据和一些参考意义。

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第一章 绪论

1.1课题研究的目的和意义

1.2单向变转速比例泵控非对称缸系统的研究现状

1.3 论文研究内容和章节安排

第二章 单向变转速比例泵控非对称缸系统建模

2.1 单向变转速比例泵控非对称缸系统原理

2.2 单向变转速比例泵控非对称缸系统数学模型的建立

2.3 单向变转速比例泵控非对称缸系统数学模型的状态空间表达

2.4 系统可控性和可观性

2.5 本章小结

第三章 Laguerre函数网络参与的模型预测控制器设计

3.1 模型预测控制概述

3.2 模型预测控制的基本特征

3.3 Laguerre函数网络参与的控制器设计

3.4 速度观测器设计

3.5 本章小结

第四章 实验系统平台设计

4.1实验系统平台总体框架

4.2硬件系统平台

4.3 软件系统平台

4.4 本章小结

第五章 半实物仿真实验及结果分析

5.1 半实物仿真技术简介

5.2 半实物仿真模型

5.3 控制系统参数约束

5.4 控制系统半实物仿真结果

5.5 参数影响仿真

5.6 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 研究总结

6.2 研究工作的主要创新点

6.3 未来工作的展望

参 考 文 献

附录1 模型预测控制模块C MEX部分程序

附录2 A\D驱动模块C MEX部分程序

附录3 D\A驱动模块C MEX部分程序

致谢

攻读硕士学位期间的研究成果