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防撞车出租, 中山防撞车出租, 中山防撞车出租公司    防撞车电液伺服双缸同步控制系统实验研究方法?
新闻分类:行业资讯   作者:admin    发布于:2023-11-204    文字:【】【】【

     防撞车出租, 中山防撞车出租, 中山防撞车出租公司    防撞车电液伺服双缸同步控制系统实验研究方法?    在电液位置伺服双缸同步控制系统的实际应用当中,存在着仿真中所忽略的次要影响因素,而实验环境中这些干扰因素都是客观存在的。为了验证所设计的基于 DSVSC 的同步控制器的实际控制效果,主要通过电液伺服双缸实验台分别对所设计的两种同步控制器的纠偏及信号跟踪效果进行实验验证。

    单缸位置控制实验验证: 分别输入不同参数的正弦和阶跃信号观测控制器响应曲线的变化,实验时间统一设置为 10s,单缸系统中 DSVSC 与 SMC 的响应曲线对比:实验结果与仿真基本一致,虽然滑模控制的响应速度更快,但是其也存在着超调量过大、稳态值不准确和跟踪误差大等不足,并且在曲线中可以发现滑模控制一直都存在着较为明显的抖振现象。而动态柔性变结构控制在单缸系统中的超调量更小、跟踪效果更好,并且其达到稳态后的响应曲线更加平缓。 

    双缸同步控制实验验证: 为了验证所设计的两种同步控制器在双缸系统中的跟踪性能及纠偏能力,利用电液伺服双缸实验台通过加减负载块的方式来改变系统的偏载情况。 假设 2 号缸等效负载质量保持不变,通过改变 1 号缸的等效负载质量来模拟两缸负载存在差异时的情况。设定 2 号缸托盘上从始至终只有 5 块负载,为 96.4kg,而 1 号缸的偏载情况则有所不同,由于负载块质量固定(14.28kg/块),所以偏载的比例。 根据不同的输入信号参数将输入信号分为 3 组。 

    第一组  幅值为 20mm,频率为 0.4*pi  阶跃时间为 2s,终值为 20mm 

    第二组  幅值为 30mm,频率为 0.4*pi  阶跃时间为 3.5s,终值为 20mm 

    第三组  幅值为 20mm,频率为 0.2*pi  阶跃时间为 2s,终值为 30mm 

     从第一组实验的一号缸输出响应上来看,对基于动态柔性变结构控制的同步控制器来说:随着偏载程度的增加,其幅值衰减量不断增大,相位滞后越来越明显,响应时间延长。对基于滑模控制的同步控制器来说:随着偏载程度的增加,其幅值衰减量、超调量和响应时间先增大后减少,相位滞后逐渐增加。 

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     2 号缸的实验结果在趋势上与 1 号缸基本相同,只是在某些具体数值上略有差别,考虑液压元件的制造误差以及传感器的测量误差,可以认为此差异在允许范围内。 

     对比第一组实验结果,两种同步控制器的纠偏结果均符合评价指标的要求,且同步误差变化规律与仿真结果基本相同。基于 DSVSC 的同步控制器从幅值衰减量、稳态值以及超调量上占优;而基于 SMC 的同步控制器在相位滞后及响应时间上较好。此结果也符合前文的仿真结论。

  

    从第二组实验的一号缸输出响应与第一组相比,在正弦响应中由于输入信号幅值增大,响应曲线的幅值衰减量和相位滞后均有小幅度上升;在阶跃响应中由于输入信号的阶跃时间延后,响应曲线的稳态值与理想值之间的偏差均增大。 与第一组实验相比,由于输入信号的具体参数发生变化,二号缸的实验结果在部分评价指标上发生了变化,所变化的指标与一号缸相同。 

    a)  基于 DSVSC 的同步控制器(无偏载)  b)  基于 SMC 的同步控制器(无偏载) 

   

    c)  基于 DSVSC 的同步控制器(偏载 44.5%)  d)  基于 SMC 的同步控制器(偏载 44.5%) 

  

    e)  基于 DSVSC 的同步控制器(偏载 103.7%)  f)  基于 SMC 的同步控制器(偏载 103.7%) 

      两种同步控制器的纠偏效果均符合要求,第二组实验的同步误差变化规律与第一组基本相同。 第三组实验与第一组相比其输入的正弦信号的频率被减小、阶跃信号的终值被增大,响应曲线的幅值衰减量和相位滞后随偏载程度的变化规律并无明显差别,基于 DSVSC 的同步控制器响应的超调量增大且峰值与基于 SMC 的同步控制器相近。 

      从三组实验的结果上来看,除基于 SMC 的同步控制器在偏载 103.7%的情况下的同步误差略高于要求值,其余情况下的两种同步控制器纠偏结果均符合要求。在正弦响应中,同步误差随着频率和幅值的增大而增大。在阶跃响应中,同步误差随终值的增大而增大、随阶跃时间增加而减小。 三组实验的响应曲线表明,本文所采用的基于 DSVSC 的交叉耦合同步控制方法能够使双液压缸同步驱动系统在较短的时间内达到同步并保证较好的跟踪能力,且避免了常规 SMC 中存在的抖振问题。 

     为验证所设计的基于 DSVSC 的同步控制器的有效性,通过电液伺服双缸实验台,对比研究了两种同步控制器的同步控制效果。实验结果与仿真相同,被控的双缸能够在短时间内跟踪给定位移信号且在给定位移信号突变的情况下变速平稳无明显冲击现象,并且两缸同步误差始终保持在规定范围内,证明本文设计的基于 DSVSC 的同步控制器取得了较好的跟踪控制及同步控制性能。

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点击次数:139  更新时间:2023-11-20  【打印此页】  【关闭

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