基于磁流變阻尼器的直線氣缸位置控制研究.pdf

1、氣動系統(tǒng)具有許多顯著的優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)自動化中得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。氣動比例位置控制系統(tǒng)由于其價廉、簡單、抗污染能力強(qiáng)，已成為氣動伺服技術(shù)中的重要課題。但是由于氣體的可壓縮性、系統(tǒng)的非線性以及摩擦力等因素的影響，使得氣動比例位置控制系統(tǒng)難以獲得滿意的性能。針對這一問題，研究人員采取了多種控制策略，雖取得了一些成績，但往往因結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、不穩(wěn)定等原因，難以在生產(chǎn)實(shí)際中使用。 PID是經(jīng)典控制理論的核心，在控制領(lǐng)域有非常深入的研究。由于其

2、算法簡單、調(diào)節(jié)方便及可靠性高，被廣泛應(yīng)用于控制中，尤其是用于可建立較精確數(shù)學(xué)模型的確定性系統(tǒng)。然而PID控制又具有系統(tǒng)參數(shù)適應(yīng)能力差，對干擾敏感的缺點(diǎn)。糾其原因是因?yàn)椋篜ID對非線形系統(tǒng)的控制是基于工作點(diǎn)上小范圍線形化理論的，要求工作過程中工作點(diǎn)必須穩(wěn)定，且各參量在工作點(diǎn)附近的變化范圍不能太大。為此若氣動系統(tǒng)采用PID控制，其主要參數(shù)：質(zhì)量流量、壓力等在位置控制的目標(biāo)點(diǎn)附近變化范圍不能太大，且工作點(diǎn)應(yīng)穩(wěn)定。 本文對磁流變(MRF

3、)阻尼器進(jìn)行了特性改造，并利用經(jīng)特性改造磁流變(MRF)阻尼器，對運(yùn)動過程采用分段變阻尼的控制方法，即在離目標(biāo)位置距離較大時，使磁流變(MRF)可控阻尼處于低阻尼態(tài)，快速接近目標(biāo)，縮短接近目標(biāo)的時間；在離目標(biāo)小于等于某距離時將磁流變(MRF)可控阻尼器接通勵磁電，為系統(tǒng)加入適當(dāng)阻尼，提高動態(tài)性能。接入可變阻尼的另一個重要作用就是穩(wěn)定目標(biāo)位置附近的工作點(diǎn)。這樣就保證了工作點(diǎn)穩(wěn)定，就可以在工作點(diǎn)附近將模型線性化得到較準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型，就可以采