增量式数字液压控制技术
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北京东城
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作者彭利坤 等
出版社机械工业出版社
ISBN9787111641599
出版时间2020-01
装帧平装
开本其他
定价79元
货号1202029108
上书时间2025-01-04
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目录
章绪论1
1.1液压控制技术的发展与应用1
1.1.1流体控制相关理论的发展1
1.1.2液压控制技术的发展及应用2
1.2数字液压元件3
1.2.1数字液压技术简介3
1.2.2数字液压阀5
1.2.3数字液压缸6
1.2.4数字液压泵7
1.2.5数字液压马达9
1.3数字液压阀的新发展10
1.3.1高速开关电－机械执行器的发展10
1.3.2高速开关阀阀体结构优化与创新11
1.3.3高速开关阀并联阀岛研究13
1.3.4高速开关阀应用新领域15
1.4数字阀控制技术16
参考文献18
第2章数字液压阀19
2.1典型增量式数字阀结构形式19
2.1.1单步进电动机数字阀20
2.1.2双步进电动机数字阀23
2.1.32D数字阀（液压螺旋伺服式数字阀）24
2.2增量式数字阀建模26
2.2.1数学模型26
2.2.2AMESim模型28
2.3增量式数字阀仿真分析33
2.3.1阀口截面形式影响分析33
2.3.2阀芯遮盖形式影响分析43
2.3.3输入信号形式影响分析47
2.4小结51
参考文献52
第3章数字液压缸建模与仿真54
3.1典型的内驱式数字液压缸结构形式54
3.1.1机械反馈式数字液压缸54
3.1.2磁力耦合式数字液压缸55
3.1.3螺旋伺服式数字液压缸56
3.1.4内循环式数字液压缸58
3.1.5多闭环控制数字液压缸58
3.2数字液压缸建模59
3.2.1传递函数模型60
3.2.2状态方程模型67
3.3理论解析76
3.3.1控制结构和参数意义解析76
3.3.2系统位移响应特性分析77
3.3.3速度特性分析82
3.3.4活塞及阀芯平衡位置分析82
3.3.5补偿控制分析84
3.4仿真分析87
3.4.1系统阶跃响应特性分析87
3.4.2系统供油压力和数字滑阀死区影响仿真分析87
3.4.3数字滑阀径向泄漏及传动间隙影响仿真分析92
3.4.4反馈形式及刚度影响仿真分析99
3.4.5非线性摩擦及Stribeck速度影响仿真分析99
3.4.6非对称阀控非对称缸方式分析104
3.5小结108
参考文献109
第4章一体化数字液压舵机112
4.1一体化数字液压舵机系统方案设计113
4.1.1设计要求113
4.1.2系统方案113
4.2转舵机构及负载特性分析116
4.2.1转舵机构分析116
4.2.2负载特性分析117
4.3试验平台设计123
4.3.1硬件设计124
4.3.2软件系统设计127
4.4试验与分析131
4.4.1空载试验131
4.4.2加载试验137
4.5小结145
参考文献146第5章调距桨数字液压系统模型参考自适应控制147
5.1模型参考自适应控制的理论基础149
5.1.1Popov超稳定理论149
5.1.2无零点系统的模型跟随问题149
5.2模型参考自适应控制器设计151
5.2.1系统描述151
5.2.2控制器设计152
5.3控制器仿真研究156
5.3.1对阶跃信号响应的仿真研究158
5.3.2对外负载扰动的仿真研究159
5.3.3对噪声干扰的仿真研究161
5.3.4对输入干扰的仿真研究163
5.4试验验证165
5.4.1调距桨数字液压系统试验平台165
5.4.2调距桨数字液压系统试验研究170
本章小结175
5.5小结176
参考文献176
第6章调距桨数字液压系统返步鲁棒自适应控制178
6.1鲁棒自适应控制的理论基础178
6.2模型参考Backstepping鲁棒自适应控制器设计179
6.2.1系统描述179
6.2.2自适应律求解180
6.2.3控制器稳定性证明184
6.3参考模型优化185
6.4控制器仿真研究187
6.4.1对阶跃信号响应的仿真研究188
6.4.2对外负载扰动的仿真研究188
6.4.3对噪声干扰的仿真研究190
6.4.4对时变参数的仿真研究192
6.5小结194
参考文献194
第7章变频数字液压系统自适应控制195
7.1变频数字液压系统数学模型及其不确定参数分析195
7.1.1变频数字液压系统工作原理195
7.1.2变频数字液压系统非线性模型197
7.1.3变频数字液压系统非线性模型中的不确定参数及输入饱和现象分析200
7.2基于自适应滑模控制的变频数字液压系统控制研究201
7.2.1不考虑输入饱和的自适应滑模控制器设计202
7.2.2考虑输入饱和的自适应滑模控制器设计204
7.2.3考虑输入饱和的自适应滑模控制器仿真分析205
7.3基于自适应模糊控制的变频数字液压分级压力控制研究208
7.3.1变频数字液压系统分级压力控制方案设计208
7.3.2系统中不确定函数的最佳模糊逼近209
7.3.3不考虑输入饱和的自适应模糊控制器的设计210
7.3.4考虑输入饱和的自适应模糊控制器的设计213
7.3.5考虑输入饱和的自适应模糊控制器仿真分析215
7.4小结217
参考文献217
第8章数字液压负载敏感系统非线性鲁棒控制220
8.1数字液压负载敏感系统非线性建模及负载敏感压力设定值研究220
8.1.1数字液压负载敏感系统工作原理220
8.1.2数字液压负载敏感系统非线性模型221
8.1.3数字液压负载敏感系统非线性模型中的不确定参数分析225
8.1.4负载敏感压力设定值对系统动态特性的影响及能耗特性的影响227
8.2不考虑输入饱和的数字液压负载敏感系统动态反馈控制研究230
8.2.1数字液压负载敏感系统鲁棒动态反馈控制器设计230
8.2.2数字液压负载敏感系统鲁棒动态反馈控制器仿真分析234
8.3考虑输入饱和的数字液压负载敏感系统静态补偿控制研究237
8.3.1考虑输入饱和的静态补偿器设计237
8.3.2考虑输入饱和的静态补偿器仿真分析241
8.4数字液压负载敏感、分级压力、变频控制对比研究243
8.5小结245
参考文献245
第9章数字液压减摇鳍鲁棒控制247
9.1数字液压减摇鳍执行机构原理248
9.2数字液压减摇鳍仿真模型249
9.2.1海浪模型249
9.2.2船舶横摇模型250
9.2.3减摇鳍模型252
9.2.4转鳍机构及液压系统建模252
9.2.5船舶-减摇鳍-数字液压系统建模254
9.3考虑输入饱和及状态饱和的减摇鳍控制器设计及减摇仿真256
9.3.1考虑输入饱和的状态反馈控制器设计257
9.3.2船舶-减摇鳍-液压系统减摇仿真分析262
9.4基于DSP的数字液压减摇鳍半实物仿真平台组成及工作原理265
9.4.1数字液压减摇鳍半实物仿真平台硬件组成266
9.4.2上位机程序设计267
9.5数字液压减摇鳍性能试验及结果分析268
9.5.1数字液压减摇鳍鳍角跟踪试验268
9.5.2数字液压减摇鳍生摇试验269
9.5.3数字液压减摇鳍减摇试验271
9.6小结273
参考文献273
0章数字液压缸驱动的Stewart平台控制技术275
10.1数字液压缸驱动的Stewart平台系统组成276
10.1.1总体构成276
10.1.2控制系统277
10.1.3测试系统278
10.1.4软件设计279
10.2Stewart平台系统振动的微分方程280
10.2.1系统刚度矩阵280
10.2.2分支局部坐标系282
10.2.3RPY角描述282
10.2.4系统振动的微分方程283
10.3液压Stewart平台的起动与换向振动285
10.3.1液压Stewart平台振动的解析表达式285
10.3.2液压Stewart平台起动平稳性分析288
10.3.3运动惯性引起的液压冲击290
10.3.4非对称结构引起的压力跃变291
10.3.5试验结果与讨论293
10.4数字液压缸驱动Stewart平台的鲁棒抑振控制296
10.4.1并联6分支液压伺服系统的数学模型297
10.4.2液压Stewart平台的控制策略探讨299
10.4.3基于摩擦力观测器和理想分支力的前馈力补偿H∞抑振控制300
10.5小结310
参考文献311
内容摘要
本书在总结数字液压领域已取得的*新研究成果的基础上，给出了数字液压的明确定义，介绍了典型的数字液压元件，探讨了数字液压技术在实际应用中的控制问题。本书主要内容包括数字液压阀、数字液压缸建模与仿真、一体化数字液压舵机、调距桨数字液压系统模型参考自适应控制和返步鲁棒自适应控制、变频数字液压系统自适应控制、数字液压负载敏感系统非线性鲁棒控制、数字液压减摇鳍鲁棒控制及数字液压缸驱动的Stewart平台控制技术等。本书可供液压领域的科研人员、工程技术人员使用，也可供相关专业的院校师生使用。
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