電液伺服沖擊試驗臺液壓系統(tǒng)設計含7張CAD圖

電液伺服沖擊試驗臺液壓系統(tǒng)設計含7張CAD圖,伺服,沖擊,試驗臺,液壓,系統(tǒng),設計,cad 摘 要 在生產(chǎn)現(xiàn)代工業(yè)中，各種材料、零件等。必須對整個機器或整個建筑物的部件和外殼進行測試，以確定其機械性能。 本實用新型具有控制精度高、反應速度快、輸出功率大、信號處理靈活、易于實現(xiàn)不同參數(shù)等優(yōu)點西。常規(guī)PID控制過高，無法執(zhí)行精確的系統(tǒng)檢查非線性。什么很難得到數(shù)學系統(tǒng)的實體模型。即使你能建立一個數(shù)學模型，它也往往過于復雜，使得分析、設計和實現(xiàn)一種基于非常核心模型的控制方法。稀釋型PID控制器對系統(tǒng)的動靜態(tài)性能有很好的影響，控制精度很高高的ra將窗口控制與神經(jīng)網(wǎng)絡相結(jié)合，具有較好的控制效果。 本文利用MATLAB仿真模塊對駕駛員計算機進行建模系統(tǒng).結(jié)果動態(tài)仿真滿足設計要求。 關鍵詞:電液伺服 模糊PID控制 神經(jīng)網(wǎng)絡 Smulink ABSTRACT In the production of modern industry, various materials, parts and so on. The components and enclosures of the entire machine or the entire building must be tested to determine their mechanical properties. The utility model has the advantages of high control precision, fast reaction speed, high output power, flexible signal processing and easy realization of different parameters. conventional PID control is too high to perform accurate system check nonlinearity. what is difficult to get the physical model of mathematical system. Even if you can build a mathematical model, it is often too complicated to analyze, design, and implement a control method based on a very core model. The dilution PID controller has a good effect on the dynamic and static performance of the system, and the control accuracy is very high ra and the window control is combined with the neural network, which has a control effect. A MATLAB simulation module is used to model the driver computer. Results Dynamic simulation meets the design requirements. Keywords: electro-hydraulic servo system fuzzy PIDcontrol Neural network simulink 目 錄 第一章 緒論 1 1.1 電液伺服動態(tài)試驗機的產(chǎn)生背景及應用價值 1 1.2 電液伺服動態(tài)試驗機國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及控制方法 1 1.2.1 國外及國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 2 1.2.2 主要控制方法 2 第二章 混聯(lián)虛擬軸機床結(jié)構(gòu)與設計 5 2.1 設計要求 5 2.2 液壓系統(tǒng)設計 5 2.3 系統(tǒng)元件參數(shù)計算與選型 6 2.3.1 伺服放大器的選用及相關參數(shù)的確定 6 2.4 位移傳感器的選用及相關參數(shù)的確定 6 2.4.1 泵和電機及系統(tǒng)輔助元件的選用驗 7 2.5 其他輔件的選用 7 第三章 試驗機液壓系統(tǒng)的建模及動態(tài)分析 9 3.1 液壓系統(tǒng) 9 3.2 液壓伺服系統(tǒng)建模 9 3.2.1 電液伺服閥的模型 9 3.3 液壓伺服系統(tǒng)模型穩(wěn)定性及動態(tài)分 9 3.3.1 計算機仿真工具簡介 9 3.3.2 MAYLAB的應用析 10 第四章 基于神經(jīng)網(wǎng)絡的模糊PID控制 11 4.1 PID控制簡介 11 4.2 PID控制器原理 11 4.2.1 模糊控制系統(tǒng) 12 4.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡設計分析 12 4.3.1 網(wǎng)絡的層數(shù) 12 4.3.2 每層神經(jīng)元個數(shù)的確定 12 結(jié)論 13 參考文獻 14 致謝 15 1 第一章 緒論 在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，各種材料、零部件，甚至機械或整個結(jié)構(gòu)都必須進行動態(tài)試驗，以保證其力學性能和可靠性。決定越來越重視動態(tài)研究，其中動態(tài)試驗機提供電液服務作為主要試驗設備。 動態(tài)試驗機是對不同材料、零件和產(chǎn)品、發(fā)動機、電子等領域的機械性能和可靠性進行試驗和測試的儀器。科研生產(chǎn)部門需要基礎設備、產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測和質(zhì)量控制、現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，特別是相關的科學研究，它在國民經(jīng)濟中也起著關鍵的作用，它的發(fā)展水平在一定程度上反映了8217編中涉及民用的國家的工業(yè)水平，主要是電液控制技術。???? 1.1 電液伺服動態(tài)試驗機的產(chǎn)生背景及應用價值 當陽性試驗機可用于牽引、壓縮、高循環(huán)、低循環(huán)脂肪和金屬（特別是鋼等新材料）的物理試驗時，通常使用使用使用操作化學品的電液試驗機供應，增強成分和合成纖維。它充分體現(xiàn)了電子和液壓優(yōu)勢，即?？焖俜磻⒏吖に囅禂?shù)和高功率重量。這是一種逐步強大的測試方法，用于精確測試機械材料的性能、機械零件的性能，以及元件的仿真，甚至整機的仿真和n.許多內(nèi)外部試驗機的生產(chǎn)廠家一直看好電液伺服試驗機。 但是，我們的產(chǎn)品和國外產(chǎn)品之間的衡量是不可忽視的，據(jù)不完全統(tǒng)計，從1987年到2007年，國內(nèi)市場上用于測試服務的機器，通常只能使用不到一半，其許多型號的試驗機繼續(xù)使用國外的產(chǎn)品，甚至主要產(chǎn)品的主要零部件一些中小生產(chǎn)商完全依賴國外進口?！　? 　1.2 電液伺服動態(tài)試驗機國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及控制方法 1.2.1 國外及國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 經(jīng)過四年的發(fā)展，以申克、MFL、沃爾珀特和MTS、奧爾森、奧爾森、英迪拉·斯特朗、英斯特朗、茨威克和H本的島津、水平東京、東洋精密和松下為代表的外部試驗機，以及長春工程研究院從css開發(fā)的一系列試驗機-2200.索引產(chǎn)品技術因素上世紀80年代末，在中國進入進口階段之初，達到了較高的國際水平見系列兩臺長春試驗機的制造商，等等，但是由于加工手段和設備的限制，零部件的質(zhì)量，我國試驗機水平與發(fā)達國家水平有很強的聯(lián)系（9）[10]目前我國已有足夠的試驗機生產(chǎn)基地，如濟南研究集團、上海申科試驗有限公司等。長春試驗機研究所在對機器進行大掃描后試驗.上海神科試驗機有限公司前身上海機電工業(yè)與德國卡爾公司共同投資設立床單，我t在中打開七月四日1991年是年第一家在測試機械行業(yè)擁有先進技術的合資企業(yè)中國。介紹通過出國培訓，通過德國專家的指導和現(xiàn)代化的計算機管理，公司的所有產(chǎn)品都達到了國際水平。 圖1.1國產(chǎn)疲芳試驗機圖片 1.2.2主要控制方法 目前，國外新的正激試驗機控制系統(tǒng)已接受了大、低檔發(fā)動機的控制系統(tǒng)。最大計算機主要用于金槍魚形態(tài)的顯示、數(shù)據(jù)錄入、分析等功能；采用orazLow計算機對tarcia.001-100hz進行控制，設計了一種新型的具有自整定PID功能的水動力MTS試驗機，可以根據(jù)不同的試驗樣本選擇不同的PID參數(shù)，以獲得最優(yōu)控制段。 (1) 在可追溯性和可復制性階段，制造商的母產(chǎn)品822117；控制系統(tǒng)也可在上位機和下位機上接受。最大的計算機用于顯示音調(diào)表、輸入數(shù)據(jù)和分析；計算機通常使用低MTS控制器；智能控制是控制理論發(fā)展的高級階段，是以自由信息、網(wǎng)絡理論、信息理論和運籌學為基礎的交叉學科，主要用于解決控制難題。系統(tǒng)。822266測量；傳統(tǒng)控制方法。自動控制技術可以由智能機器控制，并在沒有人為干預的情況下自動實現(xiàn)控制轉(zhuǎn)換。在足夠復雜的系統(tǒng)中，然而，為了計算和分析量的目的，很難建立有效的磁學和理論模型；而智能控制的研究目標是：模型不確定性，即。被控對象的模型未知或知之甚少，或模型參數(shù)之間存在較大差異；2）非常非線性；3）復雜的護理要求；（4）環(huán)境應能滿足多目標多功能指標的要求，利用知識進行合理化；并且學習、適應對象和運行條件的變化，具有應有的謹慎性、適當性，智能控制理論在近二十年得到了迅速發(fā)展。具有代表性的邊界有掃頻控制、神經(jīng)網(wǎng)絡控制、一般算法>混沌控制、波動理論等；層次控制、擬人智能控制、博弈論等，已經(jīng)全面實現(xiàn)了模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡、專家系統(tǒng)、工程算法等理論，以及適當?shù)目刂?、自我組織和自我控制學習控制等技術可以直接引用所需的函數(shù)庫，編寫程序也很快，同時確定了計算機論文中問題的形式和解決方法，所以編程效率很高，iIt甚至值得注意，原來的控制技術領域并沒有使用這種語言，但是由于該軟件非常容易使用，并且提供了良好的度量處理功能，控制領域很快就注意到了自己的精度，目前的Atlab函數(shù)可以說數(shù)值運算是可靠的，顯示和處理圖像和圖形，在國家層面上發(fā)展了控制CAD 82217的理論和專業(yè)，設計了高級圖形界面的風格等，并提供了一套工具和其他編程語言，如FORTRAN，C接口等，其功能更加強大，將成為控制系統(tǒng)研究人員必不可少的強大工具?；谝簤簩б到y(tǒng)的磁模型，對所設計的液壓系統(tǒng)進行了理論分析，將8217系統(tǒng)的分析分為時間分析和頻率分析；在初始系統(tǒng)和外部時間之間沒有操作聯(lián)系的情況下對系統(tǒng)的響應。測試的有效性的主要指標是8226；CONN 176/8小時水平；根據(jù)程度，修正I并分析違規(guī)頻率。系統(tǒng)圖，奈奎斯特圖和其他圖作為被測系統(tǒng)頻率、穩(wěn)定特性和帶寬的分析工具，本文在對疲勞試驗機進行研究的基礎上，繪制了電液伺服試驗液壓系統(tǒng)的示意圖，選擇系統(tǒng)中的動態(tài)模型元件和模型，研究PID控制方法和智能控制方法，采用基于神經(jīng)網(wǎng)絡的窗口控制方法設計控制器，在本機中可以使用設計的驅(qū)動程序，取得較好的控制效果。 （2） 液壓系統(tǒng)施工 根據(jù)系統(tǒng)的性能，根據(jù)設計任務的要求，通過設計計算和液壓系統(tǒng)方案的設計，確定了主要的代理方案。 （3） 用傳遞法確定系統(tǒng)的磁模型 在對受控對稱缸系統(tǒng)的四通換向閥進行力學分析的基礎上，建立控制模型，繪制部分開度傳遞函數(shù)圖，確定系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并由系統(tǒng)對模型進行動態(tài)建模，并對仿真結(jié)果進行分析。 （4） 選擇了一種高級檢查方法來指定電液控制系統(tǒng)下的控制器 用戶對實際系統(tǒng)的動態(tài)特性非常關心，動態(tài)特性的好壞直接影響到試驗機對主要材料的影響。最后采用基于神經(jīng)網(wǎng)絡的PID模糊控制方法設計控制器，電網(wǎng)圖是確定磁動力系統(tǒng)模型的一種簡單、快捷的方法，連接圖是描述系統(tǒng)各部件之間關系的圖形化方法。系統(tǒng)中各元件之間的負荷和功率流，也可能指示系統(tǒng)的動態(tài)特性信息，所有類型的變量通常都具有物理意義。sam e模式狀態(tài)可以直接從折線圖中記錄。由于通用網(wǎng)絡符號是一種折線圖，因此可以直接從折線圖中記錄相同的狀態(tài)。它們可以用于模擬多種物理系統(tǒng)，特別是在動態(tài)液壓系統(tǒng)的分析領域。 為了取代系統(tǒng)中的電能，e使用s和能量單元圖。在檢測液壓系統(tǒng)的動態(tài)特性時，其功率混合圖顯示了一個動態(tài)過程中的一系列系統(tǒng)功率。系統(tǒng)在動態(tài)過程中的排序、收集、分配和轉(zhuǎn)換的方向。因此，能量單元圖本質(zhì)上是一個能量流圖。對于數(shù)字仿真系統(tǒng)的數(shù)學模型，需要對能量流進行分析，而電源單元的功能是對能量流的圖形化分析，一方面，能量流描述的模型結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)各部分的物理結(jié)構(gòu)以及適合于理解其物理結(jié)構(gòu)的各種動態(tài)因素之間有著直接而微小的對應關系另一方面，它與系統(tǒng)的動態(tài)磁模型之間有著直接的邏輯關系，即。根據(jù)系統(tǒng)功率耦合圖，同一狀態(tài)下，相應的磁模型可以定期去除。 根據(jù)系統(tǒng)的性能，根據(jù)設計任務的要求，通過設計計算和液壓系統(tǒng)方案的設計，確定了主要的代理方案。 （2） 用傳遞法確定系統(tǒng)的磁模型 在對受控對稱缸系統(tǒng)的四通換向閥進行力學分析的基礎上，建立控制模型，繪制部分開度傳遞函數(shù)圖，確定系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并由系統(tǒng)對模型進行動態(tài)建模，并對仿真結(jié)果進行分析。 （3） 選擇了一種高級控制方法來設計電液控制系統(tǒng)下的控制器 用戶對實際系統(tǒng)的動態(tài)特性非常關心，動態(tài)特性的好壞直接影響到試驗機對主要材料的影響。最后采用基于神經(jīng)網(wǎng)絡的PID模糊控制方法設計控制器，電網(wǎng)圖是確定磁動力系統(tǒng)模型的一種簡單、快捷的方法，連接圖是描述系統(tǒng)各部件之間關系的圖形化方法。系統(tǒng)中各元件之間的負荷和功率流，也可能指示系統(tǒng)的動態(tài)特性信息，所有類型的變量通常都具有物理意義。sam e模式狀態(tài)可以直接從折線圖中記錄。由于通用網(wǎng)絡符號是一種折線圖，因此可以直接從折線圖中記錄相同的狀態(tài)。它們可以用于模擬多種物理系統(tǒng)，特別是在動態(tài)液壓系統(tǒng)的分析領域。 對于系統(tǒng)和e中的電力替換，S和e應使用能量燃燒表達式。在測試液壓系統(tǒng)的動態(tài)特性時，其功率耦合圖顯示了一個動態(tài)過程中的一系列系統(tǒng)功率。系統(tǒng)的排序、采樣、分配和轉(zhuǎn)換為動態(tài)過程的方向。因此，能量鏈圖本質(zhì)上是能量流的一種表示形式。在確定數(shù)字仿真系統(tǒng)的數(shù)學模型時，需要對能量流進行分析而動力傳動系的功能是對能量流的圖形化分析，一方面，能量流描述的模型結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)各部分的物理結(jié)構(gòu)以及適合于理解其物理結(jié)構(gòu)的不同動態(tài)影響因素之間存在著直接的低一致性另一方面，它與動態(tài)磁系統(tǒng)模型之間存在著直接的邏輯關系。sam e狀態(tài)為系統(tǒng)功率耦合，相應的磁模型可以定期刪除。 第二章 電液伺服動態(tài)試驗機液壓系統(tǒng)設計 2.1設計要求 本論文中所使用的電液伺服動態(tài)疲勞試驗機，可以用于多種金屬材料、高強 塑料以及零部件的動態(tài)力學性能測試。本機采用電液伺服閉環(huán)控制原理，伺服液 壓缸全部采用非金屬摩擦，具有響應速度快、控制精度高、頻帶寬等特點，工作 平穩(wěn)可靠。 主要設計任務要求為： 最大動態(tài)力：lOOOkN ； 最大靜態(tài)力：1050kN； 工作頻率：1?30Hz； 最大加速度：40 cm/s2 ； 高頻持續(xù)振動時間：35s : 運動沖擊方向：雙向； 試驗波形：正弦波； 系統(tǒng)動態(tài)測試精度:1% 油液過濾精度：10μm ； 工作介質(zhì)：46號抗磨液壓油； 2.2液壓系統(tǒng)設計 電液伺服系統(tǒng)的動態(tài)工作原理是通過過濾器和中間商將n油源產(chǎn)生的高壓油加到電液伺服脈沖中，經(jīng)過一定時間，將電子控制系統(tǒng)發(fā)出的電子信號與輸出信號的提取進行比較，將差增強后發(fā)送到主電液閥，與油流一起通過電信號，進行換油高壓的時限，并進行疲勞試驗。 在上述液壓系統(tǒng)的情況下，應主要包括：一個工作液壓電動液壓閥，確保控制系統(tǒng)具有準確和高濃度特性；發(fā)動機熔化和供油；一個附加閥，提供系統(tǒng)的連續(xù)壓力；當-低水平的活動需要儲存多余的光，如果需要高流量，則在儲存能量的同時提供液壓冷卻油，以采用液壓沖擊和壓力流量來提高液壓系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性；用于防止油污染和油污染阻塞和損壞工作閥，更用于降低效率和完成未加熱的油過濾系統(tǒng)；也用于工作液壓缸，以及以一種方式增加壓力和閥門，南非共和國通過熱和噪聲對設計、設置和設置過程進行整合、規(guī)范化和減少。 該閥安裝在集成維修塊上，以減少相關部件之間的過度連接，并簡化燃油循環(huán)。兩個電加熱器可保證油泵正常工作北。不是油溫過高，會降低氫部件的性能或損壞氫部件；尤其是精確的液壓部件，如電液閥還有，春為了降低噪聲和適應設計要求，采用連續(xù)鋼絲。 控制閥而不是氣缸的結(jié)構(gòu)如漫畫圖65288所示；兩個漫畫Sans 289點；根據(jù)控制參數(shù)控制要求，計算機控制系統(tǒng)提供適當形式的電信號，探測器可以檢測應力過程中金屬材料移動的變化，它可以檢測到金屬材料運動的變化，并將信息返回到控制系統(tǒng)，并將其與規(guī)定值進行比較。氫過濾器朝著消除差異值的方向移動，其運動狀態(tài)應自動修正，并且從而導致控制系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移。 圖2.2閥控液壓缸位置控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 2.3系統(tǒng)元件參數(shù)計算與選型 動力源部件的液壓參數(shù)選擇是靜態(tài)工程中非燃燒系統(tǒng)的主要組成部分之一。Tzn.九缸有效面更傾向于液壓路徑的長時間傳輸和無負載Q.M的最大轉(zhuǎn)速。 2.3.1伺服放大器的選用及相關參數(shù)的確定 伺服閥的動作依靠輸入屯流，塞爾維亞閥門的功能取決于入口流量，因此需要塞爾維亞內(nèi)部加強。這不僅可以削弱車輪感應的影響，還可以將車輪阻力變化引起的波動降到最低。 MOOG G122-202ai系列已被選為塞爾維亞放大器，其放大器生長調(diào)節(jié)為5-200m/V，可接收0-10V或4-20mA信號；能否達到最大輸出流量？00毫安，輸出范圍10-100毫安；頻率響應范圍-3分貝時，f>800赫茲。 2.4位移傳感器的選用及相關參數(shù)的確定 MTS是美國生產(chǎn)MTS的高精度、高可靠性的磁直線傳輸探測器的R系列模塊，數(shù)據(jù)處理和通信可靠、準確。傳輸傳感器的結(jié)果在傳感器的電子控制中被處理了很長時間，它與Mts的發(fā)展沒有聯(lián)系，也不必使用宏結(jié)構(gòu)技術。探測器不需要定期校準或維護。 磁化原理：磁化是指幾種金屬（如鐵或銀）在磁場的作用下具有膨脹能力，而且磁化的效果很小。但現(xiàn)在科學界正在設計新材料，將磁效應提高到1500 ppm以上。這個被稱為“詢問信號”的脈沖由用探測器內(nèi)的磁結(jié)構(gòu)物質(zhì)制成的金槍魚游戲用的音速。當兩個磁場交叉時，磁致伸縮應放在書上，產(chǎn)生應變脈沖。這種脈沖被稱為“信號返回”。從研究動物生產(chǎn)的標志的分鐘到檢測標志所需的時間乘以設定的聲速，可以準確計算特征位置的變化。當移動磁鐵被驅(qū)動時，應及時檢測到新的位置，它是一個比例符號或是一個必要的信號被加強，因此沒有信號漂移或值的變化，也沒有像其他轉(zhuǎn)移檢測器一樣提到周期性恢復的需要。 2.4.1泵和電機及系統(tǒng)輔助元件的選用 根據(jù)系統(tǒng)最大工作壓力21 MPa和系統(tǒng)最大輸出流量542L/min選擇 液壓泵型號及參數(shù) 選用北京華德液壓泵分公司生產(chǎn)的斜盤式軸向柱塞式恒壓變量泵 名 稱：恒壓變量柱塞泵 型 號：A7V250DR1RPFO 額定工作壓力：35MPa 排 量：0?250ml/r(可調(diào)) 最高轉(zhuǎn)速：185017mm 泵最大流量：235L/min 電機型號及參數(shù) 名 稱：三相異步電動機 型 號：Y315S-4B35 (4 極) 功 率：110kW 同步轉(zhuǎn)速：1490rpm 泵與電機各四個，其屮三個丁作另外一個留做備用 確定蓄能器的型號及數(shù)量 如果液壓傳動系統(tǒng)有此要求，作為充油和運輸設備操作的一部分而儲存在買方的液體壓力應釋放至液壓傳動系統(tǒng)進行操作；如果液壓傳動系統(tǒng)過多，在發(fā)生故障時，過多的油液會削弱負載裝置的強度，并將買方引入倉庫。因此，卡內(nèi)不僅是液壓系統(tǒng)的液壓源，也是一種能量吸收和儲存裝置。買方主要用于在短時間內(nèi)輸送大量石油，此外，交易者還可以接受脈沖壓力，降低沖擊壓力 蓄能器型號及參數(shù) 名 稱：囊式蓄能器 型 號：NXQ1 ? 100/31.5?L 公稱容積：100L 公稱壓力：31.5MP 2.5其他輔件的選用 過濾器的作用是去除液壓系統(tǒng)工作環(huán)境中的固體污染物，保持工作環(huán)境的清潔，延長各部件的使用壽命，保證液壓元件的可靠工作，對液壓系統(tǒng)是必要的，也是重要的幫助，整個系統(tǒng)共有10個過濾器：4個標準出油過濾器，1個出油過濾器，4.根據(jù)第4.1條規(guī)定的程序，高壓過濾器防止檢修閥和保護油箱清潔4（1）第1408/71號法規(guī)（EC），歐盟委員會采取以下措施：重新選擇高精度、高容量的濾油器，采用高壓高精度過濾器，消除鏈條和控制閥運動部件的污染，保證工作閥的正常運行和安全。濾芯無火焰輸送壓差大，直接污染檢修閥的濾料造成不必要的損失，應能使點系統(tǒng)最大化5~3次，每個構(gòu)件的極限壓力不能以一種方式繞過，但變送器必須具有不同的壓力作。 反應器在油溫系統(tǒng)加氫中起著重要作用。電液動態(tài)試驗裝置是利用液壓能檢測振動的試驗機貨幣管制是高度反應性的，不會在外面做任何努力。幾乎所有的液壓系統(tǒng)都被轉(zhuǎn)換成熱能和聲能，其熱能約占系統(tǒng)能量的95%，這是由于服務閥的容量損失，附加閥的損失，幾乎所有的熱能都被添加（這里忽略了能量），所以系統(tǒng)中發(fā)電機的選擇和定量設計應滿足溫度要求p、 米。信息的性質(zhì)和設計不合理，系統(tǒng)的熱平衡溫度系統(tǒng)應對系統(tǒng)的控制和圓柱形銷售的性能產(chǎn)生不良影響。它不僅降低了受益表的準確性，而且阻塞了七個a，無法操作。 第三章 試驗機液壓系統(tǒng)的建模及動態(tài)分析 3.1液壓系統(tǒng) 液壓系統(tǒng)的磁模型應具有以下特點：首先，應能演示液壓系統(tǒng)的實際運行狀態(tài)，并能清楚地演示系統(tǒng)中參數(shù)與變量之間的關系；其次，應：它應該特別適合于計算機解決方案。通過對液壓系統(tǒng)的分析，可以直接確定液壓系統(tǒng)的磁模型，通過對信號流的阻斷和分析，將復雜的液壓系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為等效形式的磁模型。 液壓系統(tǒng)磁模型的確定是對液壓系統(tǒng)進行分析、提取、歸納和綜合的過程，也是考慮到不同需要進行優(yōu)化和評價的過程。以及系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、應用方法、國家空間方法和能源互聯(lián)圖。 3.2液壓伺服系統(tǒng)建模 3.2.1電液伺服閥的模型 電液閥不僅是電液元件，也是一種動力。微電輸入信號可以轉(zhuǎn)換成水電信號（電流和壓力），近似線性解析表達式。 從自動控制的角度來看，具有高動態(tài)非線性特性的工作閥是一個非常復雜的部件。它的動態(tài)特性實際上與許多因素有關，如供油壓力、輸入信號振幅、油溫、環(huán)境溫度、負載條件等。因此，第一個功能尚未傳遞，并且第二次甚至第三次轉(zhuǎn)移應用來描述工作閥的動態(tài)特性，但要符合其實際的動態(tài)特性。你知道，也就是說，在一系列低質(zhì)量的定義范圍內(nèi)，檢修閥e必須與實際檢修閥的動態(tài)特性有更精確的關系，足以滿足系統(tǒng)的設計和分析需要。 本系統(tǒng)有效服務的基頻為80Hz，貨物的最高工作頻率為30Hz。為了簡化分析并考慮均勻精度，本文件中的檢修閥可視為二階開環(huán)便。 3.3液壓伺服系統(tǒng)模型穩(wěn)定性及動態(tài)分析 3.3.1計算機仿真工具簡介 計算機模擬是指以計算機為主要工具，模擬實際系統(tǒng)或預測系統(tǒng)運行的目的，計算機模擬可以對實際系統(tǒng)的運行狀況和發(fā)展規(guī)律進行綜合評價和初步報告，是一種分析評價的技術方法現(xiàn)有系統(tǒng)的運行狀況，或用于評估現(xiàn)有系統(tǒng)的運行和功能。網(wǎng)絡通信與計算機集成。計算機編程與仿真結(jié)果的顯示、分析與驗證。該數(shù)字模型簡單、快速、廉價，同時具有以下優(yōu)點和缺點： （1） 計算和仿真的精度較高，由于計算機的“設計”字根據(jù)精度要求可能較長，系統(tǒng)的數(shù)字環(huán)境的精度可能是無限的，但誤差的采集、仿真的時序以及其它妨礙裝配的因素太高。 （2） 控制系統(tǒng)的仿真是有用的。 （3） 仿真實驗具有自動化程度高的特點，可以方便地實現(xiàn)照明和打印功能。 （4） 一些高性能的控制系統(tǒng)很難建模。數(shù)字仿真研究的三個基本方面，即真實模型、數(shù)字模型和計算機，在原理上都被考慮在內(nèi)。同樣，結(jié)果的測試和分析。該模型實際上是作為一個磁模型來實現(xiàn)的，并且稱為原始模型。數(shù)學模型被轉(zhuǎn)換成一個可以在計算機上運行的模型，稱為二級模型，它產(chǎn)生了模型的技術問題，這些問題由類似的測試共享。模擬研究的目的是創(chuàng)建一個模擬示例 動態(tài)的（即在計算中，在類似的過程中，MATLAB和Simulenk軟件通常涉及使用FORTRAN、C和其他高級語言進行編程，同時對所用語言的復雜性和編程技巧也有全面的了解。來自美國的克利夫莫勒博士開發(fā)了矩陣工作坊，一個集成了命令翻譯和科學計算機的交互式軟件系統(tǒng)。 3.3.2 MAYLAB的應用 在MATLAB中使用的算法是度量運算，因此在MATLAB中，度量運算非常Atwa.MATLAB公司允許直接調(diào)用所需函數(shù)的庫。程序可以在很短的時間內(nèi)編寫，例如在紙上設置模式和解決問題計算機.J科學工程算法的語言被稱為“計算機論文”，甚至值得注意的是，該語言在原始控制技術領域并沒有被使用，而是因為該軟件是很容易使用并提供良好的計量處理功能，在控制領域，這些特性很快就被注意到，然后在當前國際控制領域最有效的語言基礎上，發(fā)展了CAD理論和專業(yè)化，很快就會被公眾所接受形象。以及圖形處理、高級圖形界面設計風格等模擬也是一個用于系統(tǒng)建模和分析的軟件包動態(tài)支架連續(xù)的，線性系統(tǒng)的選擇和混合；以及非線性.W系統(tǒng)模型的仿真可以直接在模型窗口中繪制，通過參數(shù)設計可以直接或線性地對系統(tǒng)進行仿真。 第四章 基于神經(jīng)網(wǎng)絡的模糊PID控制 4.1 PID控制簡介 縮短比例、公平和直接控制也是PIDR控制的一個常見代表，是控制算法的經(jīng)典。過程控制和實際運動控制，家族有重要的PID站點。在這一年的工業(yè)過程控制中，PID控制是最重要的控制方式，但可以直接用于最簡單的情況。由于其辛勤的工作和專業(yè)知識，PID為工業(yè)過程控制的發(fā)展和推廣做出了重大貢獻，并使其成為控制歷史最長、最嚴格的一項關鍵策略。特別是電子計算機的評價和科技信息的發(fā)展，人工神經(jīng)網(wǎng)絡控制方法的多樣性。然而，PID控制仍然廣泛應用于生產(chǎn)過程的控制或正在改變PID控制策略的形狀和形式。PID控制在生產(chǎn)過程中得到了廣泛的應用82266；由于具有良好的控制性能，堅固、完善、簡單、易用的控制算法，靈活的優(yōu)點和優(yōu)勢；其他。Sin，具有廣泛的應用和易用性，通常的結(jié)果是很難確定精確的磁模型，用常規(guī)的PID控制算法無法實現(xiàn)控制效果的思想。 4.2 PID控制器原理 在模擬控制系統(tǒng)中，控制器最常用的控制規(guī)律是PID控制。常規(guī)PID控制系統(tǒng) 原理框圖如圖(4.1)所示⑶系統(tǒng)由模擬PID控制器和被控對象組成。 圖4.2 PID控制系統(tǒng)原理圖 通過一個加權(quán)因子中心，PID控制器的中心有一個明確的物理意義：控制器在發(fā)送錯誤信號后直接響應當前的錯誤信號，控制器立即將該信號輸入以減小誤差。而且，如果平均i值較高，則應縮短距離，減少干預控制的責任，同時降低噪聲敏感性。然而，如果測量不受限制，耦合系統(tǒng)應永久關閉；集成控制器應根據(jù)先前的錯誤信號進行操作，并且可以消除控制中的靜態(tài)錯誤的集成控制，但是可以增加系統(tǒng)破壞K值的增加，并且可以增加系統(tǒng)開度因此，雖然系統(tǒng)中的一個小人物對靜態(tài)值的下降率作出反應，但不同的控制在潛在的誤差即誤差變化中起作用，具有一定的直覺，當誤差變化較大時，可以進行適當?shù)目刂啤Ｏ到y(tǒng)響應率的速度及其降級的時間可能會增加讀數(shù)。 4.2.1模糊控制系統(tǒng) 故障數(shù)字系統(tǒng)的窗口控制系統(tǒng)是基于窗口彈性、窗口知識表示和窗口邏輯合理化，通過反饋通道建立的，具有自動控制系統(tǒng)的幾個共同特點。智能稀釋調(diào)節(jié)器的核心不同于他自動控制系統(tǒng)。 4.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡設計分析 EP算法是一種基于網(wǎng)絡連接質(zhì)量下降梯度的優(yōu)化方法，將網(wǎng)絡錯誤的功能降低到最低限度，在BP的學習過程由兩個部分組成：一個傳輸神經(jīng)元的狀態(tài)正好低于分層神經(jīng)元結(jié)構(gòu)：如果輸出層沒有得到預期的輸出，然后預期輸出和實際輸出之間有一個錯誤的輸出，轉(zhuǎn)換到隨后的傳播過程，錯誤信號返回到原來的路徑，每層神經(jīng)元質(zhì)量的連續(xù)變化，然后將層乘以輸入層計算，校正質(zhì)量將再次經(jīng)歷膨脹過程，預計，將對照在達到規(guī)定誤差值之前多次使用的實際結(jié)果進行比較。 在形成BP神經(jīng)網(wǎng)絡之前，應先考慮神經(jīng)網(wǎng)絡的分層、神經(jīng)元的數(shù)量、初始值和學習方法。 4.3.1網(wǎng)絡的層數(shù) 理論證明，在線性基線網(wǎng)絡中加入一個S層，并且至少隱藏一個S層，可以強制任何合理的函數(shù)，事實上，增加所涉及的神經(jīng)元數(shù)目也可以提高誤差的精度。學習效率更易于觀察和監(jiān)控，根據(jù)上述原理，修正而不是增加層數(shù)，選擇BP神經(jīng)網(wǎng)絡的層數(shù)作為目標模型的自適應，如果三叉神經(jīng)網(wǎng)絡不滿意，則增加隱神經(jīng)元的數(shù)目。 4.3.2每層神經(jīng)元個數(shù)的確定 神經(jīng)元的輸入和輸出通常是根據(jù)需要解決的實際問題來確定的。衡量神經(jīng)網(wǎng)絡性能的主要指標是快速性、收斂性和復雜性。采樣時根據(jù)收斂速度和能力求和的精度和速度規(guī)定，訓練樣本應按不同的制導水平采集。不可見層太小，無法訓練網(wǎng)絡；如果隱藏層中的節(jié)點太小，則網(wǎng)絡可以訓練，但新的采樣模式可能令人難以置信或無法理解，這降低了仿真和預測的準確性；如果隱藏層中節(jié)點太多，網(wǎng)絡準備可能不相關或具有一定的相似性，限制了系統(tǒng)了解新樣本的總體能力。 目前還沒有一個理論上的指導來確定中級神經(jīng)網(wǎng)絡的節(jié)點數(shù)。一般來說，采用測試和誤差的方法，即在確定中級神經(jīng)網(wǎng)絡的節(jié)點數(shù)時沒有理論上的指示。通過比較不同的網(wǎng)絡連接次數(shù)和氪歐元的預測誤差，選擇相對理想的網(wǎng)絡連接次數(shù)。 結(jié) 論 本文介紹了機電性能試驗機的功能和工作方法，試驗機液壓系統(tǒng)設計過程和先進工藝。PID控制方法，在液壓系統(tǒng)的機電特性，管理PID往往不能滿足精度和響應要求。模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡的控制是兩個分支的智能控制，模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡有效地集成到電動液壓伺服系統(tǒng)的控制中。 本文件的工作總結(jié)如下： （1）根據(jù)設計、建造液壓系統(tǒng)的要求，在進行靜態(tài)計算后，確定系統(tǒng)的主要部件和輔助部件，選擇動力元件參數(shù)，詳細分析系統(tǒng)各部分的功能參數(shù)及主要運行參數(shù)，完整設計液壓系統(tǒng)。 （2）通過傳輸函數(shù)的方法確定了系統(tǒng)不同部分的模型，根據(jù)電液控制系統(tǒng)數(shù)學模型分析了該系統(tǒng)的動態(tài)特性。 （3）研究了一些先進的管理理論，提出了基于神經(jīng)網(wǎng)絡的模糊控制器和模糊控制器，他們分析了他們的特點，并以類似的方式比較他們。輸出：使用模擬曲線的正弦節(jié)點進行模擬分析，反映模擬模擬的實際系統(tǒng)結(jié)果；通過比較三種控制效果，反映系統(tǒng)對輸入信號和外部干擾的反應，并通過基于神經(jīng)網(wǎng)絡的模糊的PID靈活控制；該系統(tǒng)具有高精度控制，穩(wěn)定良好，可滿足動態(tài)試驗機快速穩(wěn)定性能的要求，強大的抗干擾能力，改善了系統(tǒng)的初始控制效果。 為了檢驗這一理論的有效性，必須將試驗機進一步改造成本系統(tǒng)，然后進行診斷和現(xiàn)場試驗。 參考文獻 [1] 劉素芹等.PID與模糊控制算法的比較及其改進[J],系統(tǒng)工程，2003.1: 33-41 [2] 高雋.人工神經(jīng)網(wǎng)絡原理及仿真實例[J],北京：機械工業(yè)岀版社，2003： 5-20 [3] 張立明.人工神經(jīng)網(wǎng)絡的模型及其應用[J],上海：復旦大學出版社，1993 [4] 姜繼海，宋錦春等.液壓與氣壓傳動[M],北京：高等教育出版社，2002 [5] 機械設計手冊單行本，液壓傳動與控制[M],北京：機械工業(yè)出版社，2007 [6] 雷天覺，楊爾莊，李壽剛等.新編液壓工程手冊[M],北京：機械工業(yè)出版社， 1998 [7] 路甬祥 液壓氣動技術手冊[M],北京：機械工業(yè)出版社，2008 [8] 董林福 趙艷春.液壓與氣壓傳動[M],北京：化學工業(yè)岀版社，2006 [9] 王傳禮等.閥控對稱液壓缸機構(gòu)建模探討[J],礦Lb機械,1998(7): 17-22 [10] 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