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1、比例閥控液壓缸同步控制的應(yīng)用研究劉飛2016年1月中圖分類(lèi)號(hào)：TP29UDC分類(lèi)號(hào)：62-3比例閥控液壓缸同步控制的應(yīng)用研究作者姓名劉飛學(xué)院名稱(chēng)自動(dòng)化學(xué)院指導(dǎo)教師彭熙偉教授答辯委員會(huì)主席王向周教授申請(qǐng)學(xué)位工學(xué)碩士學(xué)科專(zhuān)業(yè)控制科學(xué)與工程學(xué)位授予單位北京理工大學(xué)論文答辯日期2016年1月ResearchonthesynchronizationcontrolfortheproportionalvalvecontrolledhydrauliccylinderCandidateName：FeiLiuSchoolorDepartment:SchoolofAutomationFaculty
2、Mentor:Prof.XiweiPengChair,ThesisCommittee：Prof.XiangzhouWangDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor：ControlScienceandEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：January，2016研究成果聲明本人鄭重聲明：所提交的學(xué)位論文是我本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作獲得的研究成果。盡我所知，文中除特別標(biāo)注和致謝的地方外，學(xué)位論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包
3、含為獲得北京理工大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)所使用過(guò)的材料。與我一同工作的合作者對(duì)此研究工作所做的任何貢獻(xiàn)均已在學(xué)位論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。特此申明。簽名：日期：北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要比例閥控液壓缸系統(tǒng)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、易于控制和適于大功率場(chǎng)合等優(yōu)點(diǎn)，在金屬加工設(shè)備、冶金機(jī)械、工程機(jī)械及驅(qū)動(dòng)裝置領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。但由于比例閥控液壓缸系統(tǒng)存在變流量死區(qū)、變流量增益等非線(xiàn)性因素，使得其難于取得很好的控制效果。本文針對(duì)比例閥控液壓缸同步系統(tǒng)進(jìn)行研究，建立同步控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，分析同步控制系統(tǒng)的存在的非線(xiàn)性因素和雙缸之間的耦合作用，分別針對(duì)單缸控制和雙
4、缸控制制定相應(yīng)的控制策略，并對(duì)同步控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究。同時(shí)，完成實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建和軟件設(shè)計(jì)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究和對(duì)比分析。第1章闡述了課題的研究背景和研究意義，國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及論文的主要研究?jī)?nèi)容；第2章分析了單缸系統(tǒng)和雙缸系統(tǒng)的組成和工作原理，推導(dǎo)了單缸系統(tǒng)和雙缸同步系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并針對(duì)模型特點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了分析。第3章搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，包括電氣系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)；第4章分析了同步控制系統(tǒng)存在的非線(xiàn)性因素，針對(duì)這些非線(xiàn)性因素提出解決方案，設(shè)計(jì)了基于模糊PD的單缸控制器和基于自抗擾的雙缸同步控制器，并對(duì)同步控制器進(jìn)行仿真研究。第5章在搭建的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)之上，完成了同步控制系統(tǒng)的軟
5、件設(shè)計(jì)，包括基于LabVIEW的上位機(jī)界面設(shè)計(jì)和基于ARM處理器的下位機(jī)程序設(shè)計(jì)；同時(shí)對(duì)雙缸同步控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究和對(duì)比分析，驗(yàn)證控制策略的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：比例閥控液壓缸；非線(xiàn)性；同步控制；模糊PD；自抗擾控制器；I北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractProportionalvalvecontrolledhydrauliccylindersystemiswidelyusedinthefieldofmetalprocessingequipments,metallurgicalmachinery,engineeringmachineryanddrive,withitsadva
6、ntagesofsimplestructure,convenientoperation,easycontrolandsuitableforhigh-power,etc.Thenonlinearfactorssuchasvariableflowgainanddeadzoneexistinproportionalvalvecontrolledhydrauliccylindersystemwhichmakeitisdifficulttoobtaingoodcontroleffects.Proportionalvalvecontrolledhydrauliccylindersynch
7、ronizationsystemwasregardedasresearchobject.Themathematicmodelofthesynchronouscontrolsystemwasestablishedandanalysisofthenonlinearfactorsexistinthesynchronizationcontrolsystemandcouplingeffectsbetweendoublehydrauliccylinderwascarryout.Inadditiontothis,th
