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1、-分类号:TH1210710-2012125033硕士学位论文变转速液压动力源恒流量模糊控制方法研究涂永航导师姓名职称谷立臣教授申请学位级别工学硕士学科专业名称机械电子工程论文提交日期2015年5月15日论文答辩日期2015年5月28日学位授予单位长安大学ResearchonFuzzyControlMethodforConstantFlowofVariableSpeedHydraulicPowerSourceADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：TuYonghan
2、gSupervisor：Prof.GuLichenChang’anUniversity,Xi’an,China摘要随着电机变频调速技术的发展，变转速泵控液压动力系统逐渐在工业应用中得到广泛应用。变转速泵控液压系统通过电机变频调速改变电机转速，由于电机和液压泵通过联轴器连接，液压泵输入转速跟着变化，齿轮泵的排量一定，泵的输出流量随着转速线性变化，从而实现液压马达转速控制的目的。尽管变转速泵控液压系统具有结构简单、调速范围宽、可靠性能好、节能环保、容易实现闭环精确控制的优势，在大流量、大惯量系统大负载、大功率工况下表现出极大的应用潜
3、力；但在负载快速多变工况时，负载变化时流量和压力的强耦合特性使得流量控制不稳定，系统动静态响应特性和稳态精度都比较低，采用简单PID线性控制器往往不能得到满意的控制效果，因此从控制方法的角度提高系统动静态响应特性具有很高的研究价值。本文针对模糊控制在变转速液压动力系统不同典型工况下流量的精确控制进行研究，研究结果表明：模糊控制也能做到和PID控制一样，实现对变转速液压动力源流量的精确控制，并且具有更好的稳态精度，更加适用于负载工况连续变化的场合。本文主要研究工作如下：（1）针对变转速液压动力系统的特点，在动力源恒流量控制的要求下
4、，利用MATLAB仿真软件分别对系统在不同典型工况下进行PID控制和模糊控制仿真对比研究，得到仿真结果并对两种方法进行全面评价；（2）详细介绍变转速泵控液压动力系统实验台的硬件和软件部分，在基于LabVIEW8.6的平台下完成测控系统控制程序的编写；（3）在基于虚拟仪器测控平台的液压实验台上进行典型工况下永磁电机驱动的液压动力源流量控制实验，对不同控制策略下液压动力系统的动态特性和稳态精度进行了全面评价。（4）直接以液压马达转速作为被控对象，编程实现变转速泵控马达系统的马达转速模糊控制,证明了模糊控制在马达转速精确控制中的可行性
5、。关键词：变转速液压源，流量控制，模糊控制，永磁伺服电机IAbstractWiththedevelopmentofvariablefrequencymotorspeedregulationtechnology,variablespeedpump-controlledhydraulicpowersystememergesinindustrialapplicationsgradually.Itchangesthemotorspeedsbythevariablefrequencymotorspeedregulationtechnolo
6、gy,sincethemotorisconnectedbytheshaftcouplingwiththepump,theinputspeedofthepumpischanging,asthedisplacementofthegearpumpisadefinitenumber,theoutputflowofthepumpvariesasthespeedlinearly,achievingthepurposeofthehydraulicmotor'sspeedcontrol.Althoughthevariablespeedhydra
7、ulicpump-controlledsystemhastheadvantagesofsimplestructure,widespeedrange,reliability,energysavingandenvironmentalprotection,easytoimplementpreciseclosed-loopcontrol,itshowsagreatpotentialinthelargeloadandpowerconditionsofhighflowandinertiasystems.Whiletheloadconditi
8、onschangerapidly,duetothestrongcouplingcharacteristicofflowandpressurewhentheloadchanges,theflowcontrollingisinstability,thestatica
