怎么基于路灯车泵阀节能性系统前馈PID控制策略的仿真研究??    东莞寮步路灯车出租

        怎么基于路灯车泵阀节能性系统前馈PID控制策略的仿真研究??   东莞寮步路灯车出租,  路灯车出租,  东莞路灯车出租      令液压缸做正弦运动，从而比较两个系统中液压缸位移的控制精度，另外液压缸的运动轨迹为mtr05.0)2/sin(03.0y。  通过电液比例伺服系统与基于变频泵阀联合系统的对比发现，一个采用的是传统的PID控制方法，一个采用的是前馈补偿PID控制的控制方法。两个对比得系统所涉及的控制器中参数设置一致。从传统的PID控制方法液压缸的实际位移与设定的轨迹位移信号存在一定的滞后，且还会发生一定的震荡。误差产生最大发生0.015mm, 而采用前馈补偿PID控制的泵阀联合系统液压缸位移跟踪良好，跟踪误差也控制在0.002mm之间。所以前馈补偿PID控制要比传统的PID控制更能体现阀控系统的控制误差更小以及动态响应更快。为了研究基于变频调节泵阀节能性系统的中液压缸位移变化的普遍适应性，不仅是在正弦位移参考信号的运动下能有很好的控制精度，也希望能在其他运动参考信号下也得到了较高的控制精度。所以在泵阀联合系统中，设置位移参考信号为锯齿形运动轨迹，运动仿真后的得到液压缸的跟踪轨迹以及误差曲线，通过仿真结果可知给定位移参考信号为锯齿形时，液压缸的跟踪信号能很好的与参考信号一致，只在当位移处于0.02m时，位移存在一点延迟，造成发生较大的误差。

      为了更好测试泵阀系统的控制精度，以及前馈PID控制策略的可行性，周期性的规律参考信号都能拥有很好的跟随性，跟随误差也控制在了最小范围。但是非周期的参考信号如果也能拥有很好的跟随性，稳态误差也能控制到最小，说明变频控制系统的前馈PID控制策略适合系统的调速性。设置一个非周期的参考信号，通过联合仿真得到参考信号的跟踪轨迹，仿真结果表明，非周期的参考信号作为输入，液压缸的位移信号也能够实现很好的跟随，跟随误差控制在足够小到0.005m,为了能够做一定的对比，也对电液比例系统做非周期性参考信号的分析，通过两者比较得前馈PID控制策略相比传统的PID控制策略能够能够实现液压缸更高的控制精度。

     在基于变频调节的泵阀节能性系统的设计中，泵口单元系统进行模糊PID控制器的设计主要是为了削弱泵口压力的波动，同时根据泵口压力的变化来调节转速的变化。因为泵口压力的波动会影响液压缸的位移精度，又根据前边泵口压力的性能分析关乎到泵口压力稳定性与电机转速的响应快慢，直接影响到如何选择压力控制器比例以及积分参数。所以通过研究在泵口单元压力的变化，可以知道模糊PID控制策略的可行性。如图4.10展示泵口压力和转速的主要变化，同时还体现液压缸的位移变化。可知系统为了能根据油源压力的变化来通过压力控制器的到电机转速的调节信号，进而调节电机的转速使阀控部分所需求的流量能达到要求，又不会产生多余的能量浪费。由下图可知油源波动的范围控制在压力调节的最小范围之内在1MPa之间，同时电机转速的变化随着泵口压力的变化也相应的发生调节达到泵口单元设计的目的。为了能尽量的减少油源压力的波动，根据前边蓄能器的性能分析可知增大最大气囊体积可以减少油源压力的波动范围。接下来在泵阀节能性系统中蓄能器是否能减少油源压力波动进行仿真研究。

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      基于模糊算法的泵口单元的变化情况：　　（1）油源压力波动的强弱与蓄能器充气体积的关系蓄能器的选择主要根据液压缸的规格参数来选择，同时也要知道变频电机的响应速度。通常根据油源压力波动的范围的最大应用范围，就可确定蓄能器最佳的充气体积的大小，根据本文中液压缸的行程以及其他参数，可以确定蓄能器的体积为10L。变频电机工作时，可以根据压力的变化进行调速。根据不同的蓄能器充气体积来仿真分析对压力的波动的影响，选取蓄能器的充气体积为6L,10L。对比发现当蓄能器的充气体积越大，油源压力的波动范围相对也会进行一定的减少。（2）油源压力波动的强弱与蓄能器预充压力的关系同样根据第二章蓄能器的性能分析，蓄能器的充气压力小于泵阀节能性系统的最低工作压力才能发挥其调控的作用，根据蓄能器的辅助规则知，蓄能器的充气压力通常为系统最低工作压力的0.9倍。当蓄能器的充气压力越是逼近于系统的最低工作压力时，才能保证泵控单元油源压力的相对稳定性越强，波动误差越小。为了验证上述蓄能器性能对本系统的实用性，做蓄能器模拟仿真试验选取当充气体积为10L时，充气压力为65bar,40bar。　当充气压力为65bar时油源的压力波动范围又发生了明显的减少。

　   为了研究基于变频调节泵阀联合系统的节能性，比较两个液压系统中系统流量，泄露流量的变化，比较两个系统的油源压力和负载压力的变化，最后比较两个系统的负载流量的变化从溢流损失中可以看出基于变频调节的泵阀联合控制系统中由于没有溢流阀的存在所以没有溢流损失，所以在油源的利用率上就相对电液比例伺服系统要节能的多。为了研究节能的比例性则系统的效率有：SSLLPQPQ，则通过上图中的数据可得表系统单个周期的效率对比．基于变频泵阀联合控制系统的功耗表现明显强于电液比例伺服系统，功率高达20%。

    　　刚开始对基于变频调节的泵阀联合系统， 通过AMESim中的液压库，信号控制库，机械库中的元器件进行模型的建立，然后通过simulink中调用S-FUNCTION模块来将设计的控制策略串口通信到AMESim模型中以及达到的可视程序化，把前馈补偿PID控制器和模糊PID控制器在MATLAB中进行程序设计与修改，最后两个软件进行联合仿真达到模拟的效果，为了对比基于变频调节泵阀联合系统的优越性，同时又设计电液比例系统进行对比。通过仿真的结果发现，前馈PID控制器更有好的控制精度以及好的动态响应，模糊PID控制器将系统的压力波动尽量的控制在最小的波动范围，改善泵口压力的稳定性。但是当液压缸处于换向的时候，泵口压力会发生跳跃式波动，使液压缸产生瞬时震荡，为了能尽量的减少泵口压力的波动范围，将蓄能器对泵口压力进行波动范围仿真分析。最后进行由一系列的仿真分析结果可以计算的出在节能以及能量利用率上也更是优于电液比例系统。

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