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在炮弹装药过程中,如何使具有高固体含量以及高粘度的药浆满足浇注要求,是装药技术的关键问题。对于以往提高浇注的手段,如加压浇注、提高真空度、调整浇注速度等都没有达到良好的效果。随着振动技术在炮弹装药过程中的引入,药浆浇注质量得到很好的改善。但是,炮弹装药技术对系统振动的频率与幅值都有严格的要求。本文设计一套电液伺服系统,以阀控非对称液压缸作为动力机构,利用其高精度和快速响应能力,通过对系统输入不同的振幅和频率,满足装药要求的振动效果,使药浆浇注质量提高。
在研究了电液伺服系统及其动力机构的现状与发展情况后,本文采用了符合现场工况要求的阀控非对称液压缸伺服系统。区别于经典的阀控对称液压缸系统的建模方式,本文重新建立了阀控非对称缸的数学模型,并对系统的各个参数进行了详细的推导和求解。在建好模型的基础上,介绍了连续与离散PID控制方法,利用MATLAB/Simulink仿真软件搭建了离散的积分分离PID控制器,并对系统进行了仿真分析。通过分析结果找出了常规PID控制的局限性,最后提出了CMAC(小脑模型神经网络)与PID复合控制的控制方案,设计了新的控制算法来改善阀控非对称液压缸系统的控制效果。
神经网络具有任意非线性表示能力,通过与常规PID的有机组合可以实现很好的控制效果。通过Simulink软件仿真结果表明,CMAC与PID复合控制器应用于阀控非对称液压缸伺服系统中可以获得更好的稳定性和自适应性,从而提高了系统的控制效果,满足了实际应用的要求。CMAC与PID复合控制器也为其他的复杂非线性系统的控制提供了一定的参考。