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高压气动系统负载容腔压力伺服控制仿真研究

何文凯; 陈紫轩; 张轶; 高隆隆; 张迪嘉; 李宝仁 华中科技大学机械科学与工程学院FESTO气动中心; 湖北武汉430074; 北京星航机电装备有限公司; 北京100074

关键词:高压气动系统 伺服控制 反馈线性化pid 

摘要:为满足某气体发生系统安装空间小、重量轻、动态响应快、控制精度高等要求,设计了高压气动压力伺服控制系统,并采用高压电-气伺服阀实现了负载压力的高响应高精度控制。建立了系统数学模型,包括高压气瓶热力学方程、高压电-气伺服阀传递函数与流量方程、负载容腔压力变化与排气流量方程等子模型,并设计了反馈线性化PID控制器。基于MATLAB/Simulink平台建立了高压气动系统仿真模型,仿真研究了高压气瓶容积与初始气源压力、负载容腔排气孔通径等参数对系统负载压力控制性能的影响规律。研究结果为该系统的优化设计与实验研究提供重要理论依据。

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