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UNIVER氣缸高速緩沖控制系統(tǒng)
氣動(dòng)技術(shù)以其*的優(yōu)勢(shì)，在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用，已成為自動(dòng)化領(lǐng)域中的重要手段。現(xiàn)代化生產(chǎn)線要求氣動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)載更高、速度更快、壽命更長(zhǎng)，這使得UNIVER氣缸高速運(yùn)行到端位停止時(shí)的緩沖問題顯得越來越重要。

UNIVER氣缸高速緩沖控制系統(tǒng)
為了研究偏心負(fù)載對(duì)垂直放置的擺動(dòng)UNIVER氣缸運(yùn)動(dòng)造成的影響，本文搭建了相應(yīng)的擺缸速度穩(wěn)定性試驗(yàn)臺(tái)，并在供氣壓力及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量保持不變的條件下對(duì)不同偏心負(fù)載扭矩作用下的擺動(dòng)UNIVER氣缸動(dòng)特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，偏心負(fù)載對(duì)擺動(dòng)UNIVER氣缸的角加速度曲線有很大的影響，隨偏心負(fù)載扭矩增加，其角加速度曲線呈雙駝峰形狀，且第二峰值與*峰值的差異變大。主要研究UNIVER氣缸緩沖控制系統(tǒng)的控制策略，主要分為以下：首先概述了氣動(dòng)技術(shù)的特點(diǎn)、應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，然后介紹了UNIVER氣缸緩沖技術(shù)的研究意義和發(fā)展過程。zui后指出了本課題的提出過程和研究?jī)?nèi)容，著重介紹了電-氣比例／伺服位置控制技術(shù)在UNIVER氣缸緩沖控制中的應(yīng)用，并總結(jié)了本論文的主要工作。首先用機(jī)理分析的方法推導(dǎo)了電-氣比例／伺服緩沖控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，得到系統(tǒng)狀態(tài)方程和傳遞函數(shù)。然后用系統(tǒng)辨識(shí)方法來建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，驗(yàn)證了UNIVER氣缸緩沖控制系統(tǒng)用三階模型描述較合理，這為后面控制策略設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。首先介紹了UNIVER氣缸緩沖控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的硬件設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)，包括氣動(dòng)部分和計(jì)算機(jī)控制部分。然后介紹了一種基于MATLAB軟件的控制策略研究平臺(tái)，由于充分利用了MATLAB軟件包中的各種資源，將理論分析、仿真和實(shí)時(shí)控制有機(jī)地結(jié)合，大大提高了控制策略研究的效率。zui后介紹了自己設(shè)計(jì)編寫的基于VC的實(shí)時(shí)控制軟件，可任意設(shè)計(jì)和修改實(shí)時(shí)控制算法，由于采用了硬件中斷實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，保證了控制的實(shí)時(shí)性和可靠性。首先將電-氣比例／伺服控制引入到緩沖控制中，分析了系統(tǒng)被控對(duì)象的基本特性，著重分析了氣源壓力變化、閥口死區(qū)、系統(tǒng)摩擦力特性和氣路飽和現(xiàn)象對(duì)控制系統(tǒng)的影響。然后研究了微分加濾波、壓力傳感器和兩類降維狀態(tài)觀測(cè)器這三種系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)的方法，比較分析了各自的優(yōu)缺點(diǎn)。zui后一部分研究了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)狀態(tài)反饋控制的方法，包括試湊法和極點(diǎn)配置法，并分析了各反饋參數(shù)、氣源壓力和負(fù)載質(zhì)量對(duì)控制性能的影響。首先介紹了變結(jié)構(gòu)控制的原理和應(yīng)用發(fā)展情況，然后針對(duì)本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一個(gè)使用開關(guān)閥和端位位移傳感器的變結(jié)構(gòu)控制方案，實(shí)現(xiàn)緩沖過程的平穩(wěn)無沖擊和無回彈要求，并在不同氣源壓力、不同負(fù)載質(zhì)量下分析了控制性能的變化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明緩沖控制采用變結(jié)構(gòu)控制是可行的，并具有很強(qiáng)的魯棒性。

UNIVER氣缸高速緩沖控制系統(tǒng)
對(duì)高速UNIVER氣缸緩沖腔系統(tǒng)的緩沖能力進(jìn)行了深入的理論分析。針對(duì)活塞基準(zhǔn)速度為2m/s、速度波動(dòng)10％的高速UNIVER氣缸，通過對(duì)緩沖腔系統(tǒng)輸入能量和輸出能量的仿真研究和實(shí)驗(yàn)研究，從中獲得了緩沖腔系統(tǒng)緩沖能力相對(duì)緩沖行程、活塞速度、驅(qū)動(dòng)質(zhì)量變化的規(guī)律性認(rèn)識(shí)，為研制對(duì)高速UNIVER氣缸活塞速度變化有自適應(yīng)能力的壓力反饋式緩沖閥奠定了必要的理論基礎(chǔ)。