起落架电液伺服加载控制系统设计与研究

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机械电液伺服控制系统设计研究

机械电液伺服控制系统设计研究导言：机械电液伺服控制系统是一种应用广泛的控制系统，它通过电液伺服电机和传感器等组件相互配合，实现对机械运动的精准控制。

本文将探讨机械电液伺服控制系统的设计研究，并着重介绍其在工业自动化领域中的应用。

一、机械电液伺服控制系统的工作原理机械电液伺服控制系统通过传感器感知机械运动，将运动信号传递给控制器。

控制器根据设定的控制算法，对电液伺服电机进行精确控制，调整阀门的开度，控制液压系统的输出,从而实现对机械的运动精准控制。

这种系统不仅可以实现高精度、高速度的运动控制，还可以对机械运动过程进行实时监测和调整，提高生产效率和产品质量。

二、机械电液伺服控制系统的设计要点1. 选择合适的电液伺服电机和传感器：根据机械系统的实际需求，选用合适的电液伺服电机和传感器来实现所需的运动控制精度和速度。

不同的电液伺服电机和传感器具有不同的特性，需要根据实际情况进行选择。

2. 控制算法的设计：控制算法是机械电液伺服控制系统的核心。

通过对传感器采集的数据进行处理，利用控制算法来实现对电液伺服电机的精确控制。

常用的控制算法包括PID控制、模型预测控制等，根据具体的应用场景选择合适的控制算法。

3. 液压系统的设计：液压系统是机械电液伺服控制系统中不可或缺的组成部分。

液压系统的设计要考虑流量、压力、温度等因素，以确保系统能够稳定运行。

同时，还需要考虑液压传动装置和阀门的选型，以及润滑、密封等方面的设计。

三、机械电液伺服控制系统在工业自动化领域的应用机械电液伺服控制系统在工业自动化领域中有着广泛的应用。

例如，在机床制造领域，机械电液伺服控制系统可以实现对工件的高精度加工，提高加工效率和加工质量。

在装配生产线上，机械电液伺服控制系统可以实现对物料输送、装配工序等的精确控制，提高生产线的运行效率和产品的质量。

此外，在航空航天、机器人、医疗设备等领域，机械电液伺服控制系统也有着广泛的应用。

例如，在航空航天领域，机械电液伺服控制系统可以实现对飞行器的姿态控制；在机器人领域，机械电液伺服控制系统可以实现对机器人的运动控制，提高机器人的操作精度和自动化水平；在医疗设备领域，机械电液伺服控制系统可以实现对医疗设备的运动控制，提高手术操作的准确性和安全性。

液压作业-飞机起落架电液伺服系统设计

飞机起落架电液位置控制系统设计
刘海宾机械制造及其自动化 201412672
电液位置伺服系统是最基本和最常用的一种液压伺服系统，如机床工作台的位置、板带轧机的板厚、带材跑偏控制、飞机和船舶的舵机控制、雷达和火炮控制系统以及振动试验台等。在其它物理量的控制系统中，如速度控制和力控制等系统中，也常有位置控制小回路作为大回路中的一个环节电液位置伺服系统主要是用于解决位置跟随的控制问题，其根本任务就是通过执行机构实现被控量对给定量的及时和准确跟踪，并要具有足够的控制精度。电液伺服系统的动态特性是衡量一套电液伺服系统设计及调试水平的重要指标。它由电信号处理装置和若干液压元件组成，元件的动态性能相互影响，相互制约及系统本身所包含的非线性，致使其动态性能复杂。因此，电液伺服控制系统的设计及仿真受到越来越多的重视[1]。现代飞机空地循环周期短，寿命期内地面运动距离增长，起落架结构所承受的动载荷较大，造成工作环境复杂，收放结构在使用中发生失效的概率高达 34.4%，因此，开展起落架电液位置控制系统的研究具有重大的现实意义。本文以比例方向阀实现对伺服油缸的位置控制，加入位移传感器构成位置闭环控制系统。采用 NI 公司的 USB-6008 数据采集卡完成数据采集、数据输出控制等多项功能，以 MATLAB 编程实现了良好的实时控制功能。 1 系统原理 1.1 系统组成及原理
�� 2
2 �� ℎ
+
2 �� ℎ �� ℎ
�� ——开环放大系数，1/s。
��
A�� = �� 2 �� + �� + �� + �� 消去中间变量得阀控液压缸传递函数为：

飞机起落架舱门加载控制系统设计与分析

液压气动与密封／２０１３年第０２期
飞机起落架舱ｆ－Ｊ￣ｎ载控制系统设计与分析
娄贺，王纪森
（西北工业大学自动化学院，陕西西安
摘
７１００７２）
要：该文为某型飞机起落架舱门气动力地面模拟实验设计了一套加载控制系统，针对被加载对象运动干扰产生的多余力，设计了
液自动控制系统。
为气动力加载系统，右侧为舱门收放系统。在气动力模
拟加载过程中，舱门收放液压缸接受飞控计算机指令，
＋－＋－＋－＋－＋一十－＋－＋－＋－＋－＋－＋－＋－＋一＋－＋－＋－＋
（ＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ ’ ａｎ７１００７２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｄｅｓｉｇｎａｓｅｔｏｆｌｏａｄｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｏｆａｃｅｒｔａｉｎｔｙｐｅｏｆａｉｒｃｒａｆｔｌａｎｄｉｎｇｇｅａｒｄｏｏｒａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃｇｒｏｕｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｅｓｔ．Ｔｏｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｒｅｄｕｃｅｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎａｌｆｏｒｃｅｇｅｎｅｒａｔｅｄｂｙｔｈｅｍｏｖｅｍｅｎｔｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｏｆｔｈｅｌａｎｄｉｎｇｇｅａｒｄｏｏｒ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｄｅｓｉｇｎａｆｅｅｄｆｏｒｗａｒｄｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ，ｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｍｏｄｅｌｉｎＡＭＥＳｉｍ，ａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｏａｄｃｏｎｔｒｏｌ；ａｄｄｉｔｉｏｎｌｆａｏｒｃｅ：ｆｅｅｄｆ０ｒｗａｒｄｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ；ＡＭＥＳｉｍ

电液伺服系统的建模与控制研究

电液伺服系统的建模与控制研究引言：电液伺服系统（Electro-Hydraulic Servo System）是一种广泛应用于机械领域的控制系统，其通过电气信号控制液压元件，实现对物体位置、速度和力的精确控制。

随着工业自动化技术的不断发展，电液伺服系统在工业生产中的重要性越来越突出。

本文将从电液伺服系统的建模与控制两个方面展开研究，深入探讨其原理和应用。

一、电液伺服系统的建模电液伺服系统的建模是研究其工作原理和特性的基础。

建模是将实际系统转化为数学模型，通过模型分析和仿真研究系统的性能。

电液伺服系统的建模过程涉及到液压传动、机械传动、电气传动以及控制算法等多个方面。

1. 液压传动的建模液压传动是电液伺服系统中最关键的部分，其负责将电信号转化为液压信号，并通过液压元件传递给执行机构。

液压元件包括液压泵、阀门、缸筒等。

液压泵将液体加压，并通过阀门控制液体的流动。

液压缸通过泵送的压力作用，实现对物体位置、速度和力的控制。

液压传动的建模需要考虑压力、流量、阀门开度等方面的变化，利用流体力学和控制理论进行数学描述。

2. 机械传动的建模机械传动是将液压力转化为机械力，实现力的传递和位置的控制。

机械传动包括齿轮传动、皮带传动、曲柄机构等，其目的是将液压系统提供的力矩和转速传递给负载。

机械传动的建模需要考虑传动效率、摩擦损耗等因素，通过机械动力学和力学原理进行数学描述。

3. 电气传动的建模电气传动是将输入信号转化为电气信号，并通过电子元件和电机来实现力和速度的控制。

电气传动包括信号转换、功率放大、速度控制等。

常见的电气传动元件有电阻、电容、电感等，电机则是实现力和速度控制的核心部件。

电气传动的建模需要考虑电路理论和电机原理，通过电路分析和电机模型进行数学描述。

4. 控制算法的建模控制算法是电液伺服系统中实现控制和调节的关键。

常见的控制算法有比例控制、PID控制、模糊控制等。

控制算法的建模需要考虑系统的动态特性和控制目标，通过控制理论和信号处理进行数学描述。

电液伺服系统的建模与控制

电液伺服系统的建模与控制1. 引言电液伺服系统是一种广泛应用于工业控制领域的系统，它可以通过控制液压执行器的输出来实现对机械运动的精确控制。

本文将介绍电液伺服系统的建模与控制方法，以帮助读者更好地了解和应用这一技术。

2. 电液伺服系统的概述电液伺服系统由液压执行器、电液伺服阀、传感器和控制器等组成。

液压执行器负责将液压能转化为机械能，电液伺服阀负责控制液压执行器的动作，传感器用于反馈系统状态信息，控制器根据传感器的反馈信息对电液伺服阀进行控制。

3. 电液伺服系统的建模建模是控制系统设计的第一步，对于电液伺服系统也是不可或缺的。

电液伺服系统的建模既可以基于理论模型，也可以基于实验数据进行。

3.1 理论模型在理论模型建模中，我们需要考虑液压执行器、电液伺服阀和控制器的动态特性。

液压执行器的动态特性可以用惯性、摩擦、密封等参数来描述。

电液伺服阀的动态特性可以用阀门的流量-压力特性和阀门饱和现象来描述。

控制器的动态特性通常可以用传统的PID控制算法进行建模。

3.2 实验模型在实验模型建模中，我们需要通过实验得到系统的频率响应和传递函数，并将其转化为数学模型。

这种方法对于实际系统的建模更加准确，但也需要大量的实验数据和较高的技术要求。

4. 电液伺服系统的控制控制是电液伺服系统中最关键的环节之一。

常用的电液伺服系统控制方法有位置控制、速度控制和力控制等。

4.1 位置控制位置控制是电液伺服系统中最基本的控制方法之一。

通过控制电液伺服阀的输出来控制液压执行器的位置。

传感器将执行器的位置信息反馈给控制器，控制器根据反馈信息进行调节，使得系统实现期望的位置跟踪。

4.2 速度控制速度控制是电液伺服系统中常用的控制方法之一。

通过控制电液伺服阀的输出来控制液压执行器的速度。

传感器将执行器的速度信息反馈给控制器，控制器根据反馈信息进行调节，使得系统实现期望的速度跟踪。

4.3 力控制力控制是电液伺服系统中一种高级的控制方法。

抽油机电液伺服加载系统设计与研究

抽油机电液伺服加载系统设计与研究抽油机电液伺服加载系统设计与研究摘要：随着石油开采技术的不断进步，提高油井采油效能成为了一个重要的研究方向。

本文基于抽油机电液伺服加载系统的设计与研究进行了详细的探讨。

通过分析目前抽油机的电液伺服加载系统的现状及存在的问题，提出了一种改进设计方案，并进行了系统的仿真验证和试验研究。

结果表明，该设计方案能够有效提高抽油机的性能和效率，具有较好的应用价值。

关键词：抽油机；电液伺服加载系统；设计；研究1. 引言抽油机作为一种重要的油井采油设备，用于提升地下油井中的原油。

传统的抽油机通常采取机械加载方式，无法实现自动控制，不仅效率低下，还存在能耗大、维护困难等问题。

因此，研究电液伺服加载系统成为了当前的研究热点之一。

2. 抽油机电液伺服加载系统的现状与问题目前，国内外研究者纷纷将电液伺服技术应用于抽油机的加载系统中，取得了一定的成果。

然而，现有的一些电液伺服加载系统仍面临一些问题。

首先，系统的响应速度较慢，不能满足实际生产的需求；其次，系统不稳定性较高，容易出现抖动现象；再次，系统存在能耗较高的问题，导致生产成本较高。

3. 抽油机电液伺服加载系统的改进设计方案针对以上问题，本文提出了一种改进设计方案。

首先，采用了先进的电液伺服技术，将传统抽油机加载系统中的机械部件替换为电液伺服执行器，实现了系统的自动控制。

其次，在系统控制算法方面，引入了模糊控制和PID控制相结合的设计，以提高系统的响应速度和稳定性。

最后，在系统的能耗优化设计方面，采用了能量回收装置，将回收的能量再利用于系统的供能中，降低了系统的能耗。

4. 抽油机电液伺服加载系统的仿真验证和试验研究为了验证所提出的改进设计方案的有效性，本文进行了系统的仿真验证和试验研究。

通过MATLAB/Simulink软件建立了系统的仿真模型，并设置了不同的工况下的输入信号进行仿真。

仿真结果表明，改进设计方案能够较好地实现系统的自动控制，提高了系统的响应速度和稳定性。

电液伺服加载系统四连杆机构控制器设计

性特性造成的系统动态跟踪效果不佳的具体原因，基于逆系统的思路找到了一种非线性数学模型与ＰＩＤ控制器结合的控制方法。采用
模型预测的方法对系统进行误差补偿使用简化了的电液伺服作动系统数学模型与该控制方法进行ＭＡＴＬＡＢ／ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真。使用此方法大大提高了起落架加载系统的动态跟踪性能。
ｓｅｒｖｏｌｏａｄｉｎｇｓｙｓｔｅｍｆｏｒａｉｒｃｒａｆｔｌａｎｄｉｎｇｇｅｒａｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｍａｄｅｓｕｒｅｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃｒｅａｓｏｎｓｈｏｗｈｅｔｎｏｎｌｉｎｅａｒｃｈｒａａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｈｅｔｆｏｕｒｂａｒｌｉｎｋａｇｅａｄｖｅｒｓｅｌｙａｆｅｃｔｅｄｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｔｒａｃｋｉｎｇｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ．ＦｏｕｎｄａｃｏｎｔｒｏｌｍｅｈｏｔｄｗｈｉｃｈｃｏｍｂｉｎｅｎｏｎｌｉｎｅａｒｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｗｉｔｌｌＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ．Ｕｓｅｄ￡ｂｅｍｅ￡ｂｏｄｏｆｍｏｄｅｌｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｓｔｏｍａｋｅｅｌＴＯｒｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｔｈｏｕｇｈｔｏｆｉｎｖｅｓｅｒｓｙｓｔｅｍ．ＭａｄｅＭＡＴＬＡＢ／ｓｉｍｕｌｉｎｋｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｂｙｕｓｉｎｇｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄｍａｈｅｔｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｏｆｅｌｅｃｔｒｏ — ｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｅｒｖｏａｃｔｕａｔｏｒｓｙｓｔｅｍａｎｄｓｕｃｈｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄ．Ｕｓｉｎｇｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｇｒｅａｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｓｈｅｔｌａｎｄｉｎｇｇｅａｒｌｏａｄｉｎｇｓｙｓｔｅｍｄｙｎａｍｉｃｔｒａｃｋｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｌｅｃｔｒｏ－ｈｙｄｒａｕｌｉｃｌｏａｄｉｎｇ；ｎｏｌｉｎｎｅｒｓａｙｓｔｅｍ；ＭＡＴＬＡＢ／ｓｉｍｕｌｉｎｋ；ｉｎｖｅｒｓｅｓｙｓｔｅｍ；ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌ

飞机电液伺服作动系统建模及分析探究

本文对飞机电液伺服作动系统进行动力学建模仿真和分析，不同的物理结构对应有不同的数学方程。在后续舵机设计和选型的过程中，结构刚度、作动器安装方式和安装位置对伺服作动的影响需要考虑在内。结构刚度过小将破坏系统稳定性，作动器位置会影响负载力的变化情况。为了减小系统稳态误差以实现精确控制，有必要增大整个系统增益。仿真图如图 3。
摘要：随着科学技术的不断发展，自动化技术在工业生产的各个领域逐渐被广泛应用，对整个行业整体的发展都起到了极大的促进作用。但对于集中供热系统来说，自动控制技术的应用仍然处于起步阶段，自动化水平的提升非常有限。因此，必须对自动控制技术在集中供热系统中的规模化应用进行深入研究，这样才能促进自动控制技术在集中供热系统中的发展。本文就自动控制技术在集中供热节能方面的应用进行了分析研究。
（1）系统输入指令误差。位移传感器反馈电压与输入电压进行比较，成为输入指令误差。其中为作动系统输入电压，为线位移传感器反馈电压，e 为作动系统伺服放大电压。
其中为作动筒活塞面积，为作动杆与作动筒位移差值，为作动器总泄露系数，为总压缩容积，为有效容积弹性模量。
（5）位移传感器反馈方程。位移传感器用来测量作动筒和作动杆相对位移，并将差值以电压信号形式进行反馈。其中为位移传感器反馈系数。
伺服作动系统典型构成如图 1 所示，主要包含控制器和作动器两部分。其中伺服阀作为电液转换装置，是作动器的核心机构。其原理在于接收电流指令，使挡板偏转，节流面积差使液压放大器桥路不平衡，在阀芯上产生驱动力。阀芯运动时，阀口开启，产生输出流量正比于阀芯位移，而反馈弹簧产生反馈力抵制输入力，当反馈力等于输入力，阀芯运动停止。
关键词：自动控制技术；集中供热；节能；应用分析中图分类号：TU995 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2019）07（上）-0224-03

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ｆｅｆｒｒｃｍｐｎａｏｓｄｓｎｄｂｓｄｏｈｔｃｕｅｉｖｒａｃｈｏｙＴｅｒｓｌｏｉｌｔｘｅｍｅｔａｐａｓｔａｈｅｅｄ— ｏｗａｄｏｅｓｔｒｉｅｉｅａｅｎｔｅｓｒｔｒｎａｎｅｔｅｒ．ｈｅｕｔｆｓｇｕｉｍｕａｅｅｐｒｎｐｅｒｈｔｔｅｎｗｉ
ＫｅＷｏｒｓ：ｅｅｔｏｙｄｌｃｒ－ｈｙａｌｃｓｒｏｏｄｉｇｓｓｅ；ａｉｉｎａｆｒｅｄｒｕｉｅｖｌａｎｙｔｍｄｄｔｏｌｏｃ
Ｏ前言
起落架电液伺服加载系统主要由飞机起落架系统
和电液伺服加载系统这两个部分组成。属于典型的电
行消扰。仿真实验结果表明，系统能有效的克ＩＩ载过程中的多余力。到良好的加载效果。ＩＩＦ达
关键词：电液伺Ｉｉ载：Ｉｉ多余力ｉ
中图分类号：Ｐ７Ｔ２３文献识别码：Ａ文章编号：０ — ８３２１）２０６ — ４１８０１（００ — ０２０当加载系统和受载系统出现不同步的状况时，受载系统的输出对加载系统造成的扰
动，动器两端随即就会产生附加的负载流量，成加作形载过程中的多余力。目前工程中普遍采用随动同步加载，通过测量一定的信号或设计观测器来观测一个中
ａｃｒｉｇｈｔｃｕｅｏｈｏｄｎｙｔｍｓｅｔｂｉｈｄＴｅｒａｏｆａｄｔｎｌｆｒｅｐｏｕｅｓａａｙｅｎｍａｈＡｎｍｐｏｅｃｏｄｎｔｅｓｕｔｒｆｔｅｌａｉｇｓｓｒｅｉｓｌｅ．ｈｅｓｎｏｄｉｏａｏｃｒｄｃｄｉｎｌｚｄｏｔ．ａｓｉｉｒｖｄ
（ｈＮｏ７４ｎｔｕｅｆｈｎＳｉｂｉｉｇｌｄｓＴｅ．０ＩｓｔｔｏＣｉａｈｐｕｌｎｎｕｔＣｒｏａｏ，Ｓａｇａ０００ｈｎ）ｉｄ￣ｏｐｒｔｎｈｎｈｉ０７Ｃｉａｉ２
ＡｂｓｒｔＴｈｅｔａｃ：ｐａｅｎｒｄｕｅｔｅｔｕｃｕｒｏｈｅｐｒｉｔｏｃｄｈｓｒｔｅｆｔｕｎｅｃｒｉｇｅｅｔｏ— ｄａｌｃｓｒｏｌａｎＳｓｅｄｒａｒａｅｌｃｒｈｙｒｕｉｅｖｏｄｉｇｙｔｍ．Ｔｍａｔｅａｉｍｏｅｈｅｈｍｔｃｄｌ
ｃｎｒｌｒｄｓｇｅｎｔｅｔｅｉａｏｄｃｍｐｎａｉｎｅｅｔｔｅｔｉｄｉｏａｏｃａｄｃｉｖｄｇｏｌａｉｇｅｏｕｅｏｔｌｅｉｎｄｉｈｈｓｓｈｓｇｏｏｅｓｔｆｃｏｒｓｒｎａｄｔｎｌｒｅ，ｎａｈｅｅａｏｄｏｄｎｒｓｌｔ．ｏｅｏａｉｆ
回的实际加载力值与计算机内依据载荷谱得到的期望值进行比较．将误差信号作为电液伺服阀的控制信号由ＤＡ板送出，通过信号调理板转换为电流信号传送／
图ｌ起落架加载系统结构图
给电液伺服阀ｆＩ１。
收到起落架的收起或放下运动指令以后，通过电液伺
受载对象在运动控制指令的命令下．做出相应的运动，而加载系统要在同时模拟受载对象在空中受到
信号比较点：
ｅＥ－ｆ＝Ｕ（）１
的气动力状况给其加上加载力。起落架电液伺服加载系统是一个被动加载系统。起落架位置控制系统在接
间变量．来对加载系统进行补偿控制。
液伺服被动加载系统。加载系统的结构图如图１示。所
ｌ电液伺Ｉ￣载系统模型的建立ＩＩＩ
１１伺服放大器的数学模型．
本系统的伺服放大器实现方法是将力传感器反馈
ＴｈＤｅｉｎａｄＲｅｅｒｈｆＥｌｃｒｎｃ— ｙｒｕｉＳｒｏＬｏｄｎｇＣｏｔｏＳｓｅｅｓｎｓａｃｏｅｔｏｉ —ｈｄａｌｇｃｅｖａｉｎｒｌｙｔｍ
ＹＵｓａｉｈｕｚＨＯＵｚｈｕ
液压气动与密封／Ｏ１２１年第２期
起落架电液伺服加载控制系统设计与研究
俞帅周竹
２０３）００１（中船重工第７４研究所，海０上
摘
要：文介绍起落架电液伺Ｉ￣载系统的结构，本ＩＩＩ建立数学模型，析了多余力产生的机理，采用结构不变性原理设计控制器来进分并