气动悬挂系统论文-路波,陶国良,刘昊,钟伟

气动悬挂系统论文-路波,陶国良,刘昊,钟伟

导读:本文包含了气动悬挂系统论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:压力控制,模糊滑模控制器,气动悬挂系统,气体泄漏

气动悬挂系统论文文献综述

路波,陶国良,刘昊,钟伟[1](2010)在《零重力模拟气动悬挂系统的建模及恒压控制》一文中研究指出为模拟空间结构地面动力学测试时的零重力环境,针对研制的气动悬挂装置(PSD)采用比例流量阀开发了高精度的恒定气压控制系统.在分析了系统原理的基础上,建立压力控制系统的非线性数学模型.模型包含了比例阀的动力学特性、阀口流动的非线性、气缸容腔的压力动态和由实验结果拟合的气体泄漏.针对实现恒压控制的目标,采用输入输出线性化方法得到相对阶为2的等价系统,由于模型具有参数不确定和未建模动态特性,设计了基于观测器和等效控制的模糊滑模变结构控制器(FSMC).实验结果表明,设计的控制器对负载变化、气源压力变化、活塞运动和外部干扰均具有较强的鲁棒性,稳态压力波动小于26Pa,实现了高精度的恒压控制.(本文来源于《浙江大学学报(工学版)》期刊2010年02期)

路波,陶国良,刘昊[2](2009)在《零重力模拟气动悬挂系统的开发及关键技术》一文中研究指出为了模拟低频空间结构动力学测试时的零重力环境,研制出一种高精度的气动悬挂系统,解决了系统设计中的气动关键技术问题.从系统设计角度分析了试验装置的工作原理和系统参数对垂直悬挂频率的影响,以指导系统的低频设计.基于空气静压润滑的原理,设计了内部供压节流孔支撑的无摩擦气缸以消除系统的摩擦力,建立了活塞和缸筒间隙内气体泄漏流动和径向承载能力的数学模型,并分析了结构参数对其性能的影响,指出影响气缸性能的关键因素是活塞间隙和节流孔尺寸.利用比例阀构建了压力控制系统以实现高精度的重力补偿.试验结果表明,该气动悬挂系统可以满足低频、高精度和无摩擦的设计要求,验证了方案的可行性和有效性.(本文来源于《浙江大学学报(工学版)》期刊2009年05期)

路波[3](2009)在《零重力环境模拟气动悬挂系统的关键技术研究》一文中研究指出为了模拟低频空间结构在地面进行动力学测试时的零重力环境,研制出一种高精度的气动悬挂系统,解决了系统设计中所涉及的气动关键技术问题。首先,设计了基于内部供压节流孔支撑的气悬浮无摩擦气缸,提出了基于非支配排序遗传算法的气缸结构多目标优化方法。然后,采用两级阀芯的活塞式结构,研制了一种高精度的气动比例压力阀,其稳态压力控制精度高达0.25KPa。建立了气动悬挂系统的非线性数学模型,分析了各系统参数对系统静/动态特性、控制性能和垂直悬挂频率的影响,并提出基于高精度压力传感器和比例阀的恒压鲁棒控制方法。实验结果表明,气动悬挂系统的总摩擦力小于0.0098N,稳态压力波动小于25Pa,实现了无摩擦、高精度的设计要求,证明了系统方案的可行性和有效性。论文的主要内容如下:第一章,介绍了地面零重力环境模拟系统的结构形式、主要特点和使用范围,总结了悬挂系统的国内外研究状况,阐述了气动悬挂系统开发中所涉及的气动关键技术及其相关的研究进展,最后概述了本课题的研究意义和研究内容。第二章,基于气体润滑的基本原理设计了基于内部供压节流孔支撑的气悬浮式无摩擦气缸;建立了活塞和缸壁间隙内的气体压力分布、气体泄漏流量和活塞径向承载能力的数学模型,仿真分析了气缸压力、缸筒与活塞间隙以及活塞结构参数变化对气缸性能的影响;提出了一种基于非支配排序遗传算法的气缸结构多目标优化设计方法,实现了气缸结构参数的匹配优化。最后,通过实验验证了所建模型的正确性和优化方法的有效性。第叁章,设计了一种高精度气动比例压力阀,采用两级阀芯的活塞式结构,以比例电磁铁为控制元件,电反馈闭环控制,该阀输出压力为0~0.5MPa,稳态精度高达0.25KPa。建立了比例阀的非线性动态模型,分析了主要物理和几何参数对系统动态特性和控制性能的影响;构建输出因子调整的模糊自适应比例加积分控制器,并利用ATmega16单片机实现了压力设定范围内的快速高精度控制。最后,对比例压力阀的性能进行了实验测试。第四章,建立了比例压力阀控制的气动悬挂系统的完整数学模型,仿真分析了气源压力和温度、储气罐容积、连接管路长度和直径等关键物理参数对系统动态特性和控制性能的影响,推导了气动悬挂系统垂直悬挂频率的理论模型,分析了系统参数对于垂直悬挂频率的影响。第五章,提出了气动悬挂系统的高精度压力控制方法,采用高楠度比例阀作为气动控制元件,使用高精度压力传感器检测气缸压力进行闭环反馈控制,并提出了两种高性能的鲁棒控制策略,实现了系统在模型参数变化和外部扰动时的高精度恒压控制,最终稳态压力波动小于26Pa。第一种控制方案将智能控制技术引入到控制器设计中,提出了基于比例压力阀的智能复合控制算法,并采用实数编码遗传算法对控制器的参数进行整定优化。第二种方案则采用比例流量阀控制,采用输入输出线性化方法导出了系统的二阶标称模型,设计了基于观测器和等效控制的模糊滑模变结构控制器。最后,通过仿真实验对两种控制器的动、静态特性和鲁棒性进行了分析和验证。第六章,研制了基于双无摩擦气缸驱动的气动悬挂系统试验台,详细设计了悬挂装置、控制系统硬件和软件平台。采用智能复合控制器和模糊滑模控制器分别进行了压力阶跃响应、突变干扰、气源压力变化、活塞往复运动等多种恒压控制实验,分析了控制器的性能和控制参数对系统的影响。最后,对系统的摩擦力进行了测试。第七章对本论文的主要工作、研究结论和创新点进行了总结,展望了未来的研究工作。(本文来源于《浙江大学》期刊2009-03-01)

气动悬挂系统论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为了模拟低频空间结构动力学测试时的零重力环境,研制出一种高精度的气动悬挂系统,解决了系统设计中的气动关键技术问题.从系统设计角度分析了试验装置的工作原理和系统参数对垂直悬挂频率的影响,以指导系统的低频设计.基于空气静压润滑的原理,设计了内部供压节流孔支撑的无摩擦气缸以消除系统的摩擦力,建立了活塞和缸筒间隙内气体泄漏流动和径向承载能力的数学模型,并分析了结构参数对其性能的影响,指出影响气缸性能的关键因素是活塞间隙和节流孔尺寸.利用比例阀构建了压力控制系统以实现高精度的重力补偿.试验结果表明,该气动悬挂系统可以满足低频、高精度和无摩擦的设计要求,验证了方案的可行性和有效性.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

气动悬挂系统论文参考文献

[1].路波,陶国良,刘昊,钟伟.零重力模拟气动悬挂系统的建模及恒压控制[J].浙江大学学报(工学版).2010

[2].路波,陶国良,刘昊.零重力模拟气动悬挂系统的开发及关键技术[J].浙江大学学报(工学版).2009

[3].路波.零重力环境模拟气动悬挂系统的关键技术研究[D].浙江大学.2009

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