论文部分内容阅读
变量泵是液压系统的动力源元件,随着工程应用的需要,变量泵正朝着数字化、多功能化、高压、大流量、节能性的方向发展。本课题在传统机液式变量泵的基础上,对变量机构的控制方式进行改造,采用电液伺服阀的控制方式,通过主控器、传感器等电子元件,实现对变量泵的数字控制。 首先,分析了变量机构的控制方式,给出了数字泵控制系统的设计方案,重点分析了压力、流量、功率以及复合控制的实现方法,建立了控制系统的数学模型,并对模型中的参数进行了计算。 然后,在 MATLAB中建立了斜盘倾角位置控制系统的仿真模型,分析了系统的稳定性,分别采用PID、模糊控制、自适应模糊PID算法分析了系统的动静态性能、自适应性和抗干扰性,结果表明:自适应模糊PID的调节时间比模糊控制和PID分别低38.9%和2.6%,超调量比模糊控制和PID分别低20%和44%;当被控对象模型时变时,自适应模糊 PID具有很好的自适应性。在此基础上,利用 AMESIM/Simulink平台搭建了电液联合仿真模型对控制算法进行了分析验证,结果发现:自适应模糊PID的控制效果理想,联合仿真结果更加贴近实际情况。 其次,通过 MATLAB建立了数字泵控制系统的仿真模型,设计了压力、流量、功率以及复合控制器,实现了数字泵的基本功能。通过仿真分析的方法研究了数字泵的特性,结果表明:数字泵的响应速度快、控制精度高、超调量小;恒功率控制时负载压力—流量曲线与目标恒功率曲线基本一致;复合控制时,输出流量、压力波动小。在AMESIM/Simulink平台上建立了数字泵的联合仿真模型,进一步地分析了数字泵的特性,结果说明:数字泵的控制方案是可行的,泵的恒压力、恒流量、恒功率以及复合控制性能良好,能够满足实际工况的要求。 最后,搭建了数字泵控制系统的硬件实现平台,对主控器、压力传感器、位移传感器等元件进行了选型,并设计了相关硬件电路。同时,给出了软件实现方法。