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《华中科技大学》 2004年
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高精度气体压力源研究

刘浩  
【摘要】:目前气动技术广泛应用于国民经济各部门,人们对气动位置和速度伺服控制系统研究得较多,但是关于压力伺服控制的研究却不多见。考虑到某些半实物仿真系统中需要,即要求产生高精度高响应气体压力信号,本文针对气动压力伺服控制系统的特点,在理论上研究了系统的性能和相应的控制策略,最后通过实验,实现了气体压力的高精度高响应伺服控制。 首先,阐述气体压力源的工作原理,建立其非线性数学模型,并通过仿真技术研究了系统性能,讨论了气源压力、气源温度以及密闭容腔容积大小等系统参数对系统特性的影响。 其次,对气体压力源的控制策略进行了研究。由于系统具有严重的非线性和弱阻尼的特性,采用经典控制方法(如PID控制)虽然在某些情况下可以获得较好的控制效果,但其具有难以适应系统参数的变化、控制参数整定困难的缺点。Fuzzy-PID复合控制不需要系统精确的数学模型,对系统参数变化的适应能力强,适合于压力伺服控制系统。本文设计出Fuzzy-PID复合控制器,并进行仿真研究,结果表明该控制系统具有良好的动静态特性。 最后,建立了压力伺服控制实验系统,在实验中采用流量伺服阀作为电-气转换元件构成压力闭环控制系统,并编制出相应的计算机控制软件和人机交互界面。实验结果表明,本文建立的数学模型合理、理论特性分析正确,所采用的控制策略有效,控制系统具有良好的鲁棒性、较高的响应特性和控制精度。系统跟踪阶跃信号时,响应曲线的超调量不超过2%,压力控制误差不超过1kPa。 本文的工作为进一步研究高精度气体压力源打下了良好的基础。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TH138

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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【参考文献】
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【同被引文献】
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8 谭飞;准噶尔盆地外围高精度重磁勘探项目启动[N];中国石油报;2008年
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7 李亚莎;高精度快速边界元法及其在绝缘子电场计算中应用研究[D];华北电力大学(北京);2007年
8 宋晓峰;高精度卷绕真空镀膜设备张力控制技术研究[D];上海大学;2007年
9 刘恒;内域波动数值模拟的显式方法[D];中国地震局工程力学研究所;2009年
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1 刘浩;高精度气体压力源研究[D];华中科技大学;2004年
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3 赵培涛;高精度消色差相位延迟器新设计及性能测试研究[D];曲阜师范大学;2005年
4 李嘉明;高精度、宽带宽CMOS全差分运算放大器技术研究[D];电子科技大学;2006年
5 黄欢;三维超精密运动平台性能分析及误差补偿的研究[D];清华大学;2005年
6 朱芳草;关于建立高精度轨道绝对几何参照系统的研究[D];中南大学;2009年
7 易韦韦;6位半数字程控电压表的研究[D];国防科学技术大学;2004年
8 魏玮;非线性抛物型方程组时间周期解的有限差分方法[D];华东师范大学;2005年
9 许秋滨;有阻尼Sine-Gordon方程的几个差分格式[D];南京航空航天大学;2005年
10 吴铁壮;南堡凹陷古近系东营组层序地层研究与有利区带预测[D];中国地质大学(北京);2006年
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