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鲁棒重复控制及其在机油冷却器脉冲试验台中的应用研究
| 论文题名： | 鲁棒重复控制及其在机油冷却器脉冲试验台中的应用研究 |
| 关键词： | 鲁棒重复控制;机油冷却器;脉冲试验台;仿真模型 |
| 摘要： | 机油冷却器是汽车内燃机中润滑系统的重要部件之一,是一种加速润滑机油的散热而使其保持较低温度的装置,其质量的好坏对发动机的运行效果有着重要的影响。 通常机油冷却器处在恶劣的工作环境下,因此对其进行疲劳试验对于保证其正常工作有着非常重要的意义。目前广泛使用的一种对机油冷却器进行疲劳试验的方法是通过采用电液比例技术来对其进行疲劳脉冲实验,该方法主要通过调整比例溢流阀的阀口开度来控制试件容腔内液体的压力来模拟各种周期压力信号(如正弦波,三角波,梯形波),从而对试件进行多次压力冲击来检验其疲劳性能。为了更好的提高控制系统的压力跟踪精度和适应性,本文设计了一种基于鲁棒重复控制的机油冷却器脉冲疲劳试验台控制系统。 本论文的主要工作内容如下: (1)分析了机油冷却器的主要功能,疲劳试验台的工作原理以及对机油冷却器进行疲劳试验的必要性。介绍了电液比例技术的发展状况以及电液比例技术中采用的控制策略。 (2)介绍了重复控制、鲁棒重复控制的基本原理以及鲁棒重复控制器的设计方法和步骤,明确了鲁棒重复控制器设计中的关键问题和设计策略。 (3)确定了系统的设计方案以及技术路线,按照DCS的思想设计了机油冷却器脉冲疲劳试验台的硬件环境并说明了系统的工作原理。分析了系统硬件执行元件的放置方式。搭建了系统的软件环境,说明了软件的工作流程。 (4)根据液压的相关知识建立了比例溢流阀的数学模型,并根据所提出的数学模型设计了鲁棒重复控制器。 (5)在Matlab/Simulink中建立了鲁棒重复控制器、重复控制器以及PID控制器的仿真模型。将PID控制器与重复控制器,重复控制器与鲁棒重复控制器进行比较,验证了所设计的鲁棒重复控制器对于压力跟踪的精确性;修改了系统的参数,验证了鲁棒重复控制器对于系统参数变化的鲁棒性;改变了输入信号的周期,并对比了鲁棒重复控制器和重复控制器对于改变了周期的输入信号的跟踪情况,说明了鲁棒重复控制器对于周期信号变化的适应性。 (6)根据重复控制器和鲁棒重复控制器的对比结果,总结了重复控制和鲁棒重复控制对于跟踪周期信号的共同点和不同点,进一步说明了所设计的鲁棒重复控制器的优越性。 (7)将所设计的鲁棒重复控制器进行离散化,并在计算机上编程实现了该控制算法,验证了鲁棒重复控制的控制效果。 |
| 作者： | 具大源 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 胡树根;王耘;宋小文 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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