水压加载系统控制方法的研究及其dsp实现

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1、摘要水压伺服控制系统的研究是液压伺服控制领域的前沿发展方向之一。本课题所研究的液压加载系统是以纯水代替传统的油作为加载介质，并采用变频调速技术实现对密闭压力容器的压力加载。这种新型的水压加载系统不仅可以满足现代社会环保和清洁要求，还可以节约能源，有很好的应用前景。在查阅大量国内外．相关文献的基础上，根据系统的实际工作情况，提出了智能控制和传统控制相结合的方法，对系统的压力加载进行有效控制，并取得很好的控制效果。同时，为了验证控制算法的有效性，设计了数字信号处理系统，并使控制算法在DSP上得以实现。本课题的工作重点

2、是水压加载系统控制方法的设计和实现，研究工作具体如下：(1)根据水压加载系统的组成和工作原理，分析水压加载系统的各个组成部分的工作特性，建立系统动态数学模型。(2)根据系统的实际情况，分析水压加载系统在压力上升和下降两种不同工作阶段的动态特性。在压力上升阶段，根据系统特性设计了两种控制方法：模糊PID分段控制方法及CMAC和PID复合控制方法；在压力下降阶段，提出采用二次线性控制器实现对双驱动系统的控制。仿真实验结果表明，设计的控制方法都可以很好地跟随加载信号，还有较强的抗干扰能力。(3)为了检验控制算法的有效性

3、，设计了数字信号处理监控系统。将编写的控制算法程序写入DSP芯片，通过仿真器进行水压加载系统的控制程序的实际调试，逐步修正控制器的参数，得到较好的验证效果。(4)考虑实际系统设备庞大、不方便现场做试验的实际情况，设计并搭建了可以代表水压加载系统特性的半实物的电模拟仿真系统，并在电模拟仿真模型上验证所设计的控制方法的有效性。大量的仿真实验和半实物控制系统的调试结果表明，本文设计的控制算法是有效的，可以得到很好的控制效果，所采用的半实物实验方法对设计实际工业现场的控制方案具有相当高的参考价值。关键词水压加载系统；控制

4、算法；电模拟仿真；数字信号处理器ABSTRACTThewaterhydraulicservocontroliSanadvancedpartinhydraulicservocontrolregion．InthisdissertationthewaterhydraulicloadingsystemHseswaterasmediuminsteadofoil，anddrivessystembyfrequencycontrolandspeedgoverningtechnology．T【1isnewwaterhydrauli

5、cloadingsystemnotonlyCanmeettherequirementofprotectingenvironmentandcleaning，butalsoiseconomical，SOithasthegoodapplicationinthefuture．Accordingtothewaterhydraulicloadingsystem’Sactualworksituation，theconjunctmethodsofintelligentcontrolandconventionalcontrolal

6、echosetocontroltheloadingsystemonthebasesofmanyrelativelyf．orei朗anddomesticprofessionalpapers．Atthesametime，adigitalsignalprocesssystemisdesignedtoimplementcontrolmethod．111ecoreofthisdissertationistostudyhowtocontroltheloadingsystemtofollowthegivenloadingsig

7、nal，themainresearchcontentsareasfollows：(1)Accordingtothemakeupandworktheoryofthewaterhydraulicloadingsystem，thedissertationanalyzessystem’Sworkcharacteristicandfoundsitsdynamicmathmodeling．(2)Accordingtothesystem’Sactualworksituation，thedissertationanalyzesc

8、haracteristicsofthepressureascendingphaseanddescendingphase．Inpressureascendingphase，twocontrolmethodsaredesigned：fuzzyPIDcontrolmethodandCMAC-PIDcompoundcontrolmethod；inpressuredescendin