多任务电液系统控制分析

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1、西南交通大学硕士学位论文多任务电液系统控制分析姓名：葛俊宇申请学位级别：硕士专业：机械电子指导教师：陈留;李建光20040501西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要论文首先对液压控制系统的现状和发展趋势作了简要的介绍，然后给出了要阐述的研究对象——复杂的多任务电液系统，控制的目标是多任务的协同工作。本文通过对四通滑阀控制非对称液压缸的分析，建立了数学模型，且进行了线性化处理，简化结果有利于迸一步的分析、计算与仿真。随后，介绍了最常见的几种PID控制算法，它们算法简单，易于实现，故得到了广泛的应用。在此基础上

2、，用MATLAB仿真软件对系统模型进行了仿真，进而确定了系统的控制参数。针对多任务电液系统的协同控制，本文提出了一种基于现场总线的分层递阶式控制模式，并对其作了详细的介绍。还介绍了一种基于CAN总线技术规范而开发的EPEC—PLC，及其软件平台的编程环境。本文最后给出了一个应用实例——平板运输车，对它的控制要求、控制方案和软件实现等作了详细的介绍。实践证明，对多任务电液系统的协同控制的方案是可行的、有效的。关键词：电液控制系统，多任务协同控制，CAN总线，软件实现，重型运输车辆西南交通大学硕士研究生学位论文第J

3、I页AbstractBasedonthedevelopmentofelectrohhydrauliccontr01system．ThisthesisfoCUSonthecomplicatedelectrohyhydraulicCOntrolsystemwithmultitaskforcooperatingcontr01．AlinearizedmathematicmodeliSbuiltupthroughanalyzingvalvecontrolledasymmetric．ThenthePIDcontrolalg

4、orithm，whichareappliedwidelybecausetheyaresimpleandrealizedeasily,iSemployed．InthisschemthesystemmodeliSsimulatedwitllMATLABsimulationsoftware．therebyascertainingtheparametersofthesystem．Aimingatthecooperatingcontrolwithmuititaskofelectrohydraulicsystem，thet

5、hesisbringsforwardaplanofmultiplelayercontrolmode，anddescribesit．ThepaperalsointroducesanEPEC．PLCwhichisexploitedbasedonCANbustechnicalregulations，anditsprogramenvironment．Thethesisgivesfinallyanexampleofitsapplications，aheayy．dutytransportationvehicle，andit

6、introducesindetailthecontroldemands．thecontr01plan，thesoftwarerealizationandSOon．TheSChemcontrolhasbeenprovedfeasibleandeffectiveinpracticalapplication．KEYWORDS：electroh)’drauliccontrolsystem，cooperatingcontrolformultitask，CANbus，softwarerealization，heavyveh

7、icle西南交通大学硕士研究生学位论文第1页第一章绪论§1．1液压控制系统的组成及其特点一、液压控制系统的组成不论液压控制系统有多么复杂，它都是由一些基本元件组成的，图1．1给出了带有反馈控制的液压系统的基本元件㈣，其基本元件有：比较图1-1液压控制系统的基本元件1、指令元件给出与反馈信号同样形式和因次的控制信号，例如电位器或计算机等；2、检测元件用于检测被控制量，给出系统的反馈信号，例如角位移传感器或水平度传感器等；3、比较元件产生控制信号和反馈信号比较后的误差信号；4、放大、转换、控制元件把误差信号放大、转

8、换(电．液、机．液、气-液转换)成液压信号(流量、压力)，并控制执行机构运动，如放大器、比例阀等：5、执行元件直接对被控对象进行控制的元件，如液压马达、液压缸；6、控制对象即控制系统进行控制的对象，它的输出量就是系统的被控制量，如机床的工作台或其它负载装置。西南交通大学硕士研究生学位论文第2页除了上面给出的基本元件外，液压控制系统还包括液压能源和其它辅助装置。为了改善系统的性能，还可能