●第1章緒論1
1.1液壓控制技術的發展與應用1
1.1.1流體控制相關理論的發展1
1.1.2液壓控制技術的發展及應用2
1.2數件3
1.2.1數字液壓技術簡介3
1.2.2數字液壓閥5
1.2.3數字液壓缸6
1.2.4數字液壓泵7
1.2.5數字液壓馬達9
1.3數字液壓閥的新發展10
1.3.1高速開關電－機械執行器的發展10
1.3.2高速開關閥閥體結構優化與創新11
1.3.3高速開關閥並聯閥島研究13
1.3.4高速開關閥應用新領域15
1.4數字閥控制技術16
參考文獻18
第2章數字液壓閥19
2.1典型增量式數字閥結構形式19
2.1.1單步進電動機數字閥20
2.1.2雙步進電動機數字閥23
2.1.32D數字閥（液壓螺旋伺服式數字閥）24
2.2增量式數字閥建模26
2.2.1數學模型26
2.2.2AMESim模型28
2.3增量式數字閥仿真分析33
2.3.1閥口截面形式影響分析33
2.3.2閥芯遮蓋形式影響分析43
2.3.3輸入信號形式影響分析47
2.4小結51
參考文獻52
第3章數字液壓缸建模與仿真54
3.1典型的內驅式數字液壓缸結構形式54
3.1.1機械反饋式數字液壓缸54
3.1.2磁力耦合式數字液壓缸55
3.1.3螺旋伺服式數字液壓缸56
3.1.4內循環式數字液壓缸58
3.1.5多閉環控制數字液壓缸58
3.2數字液壓缸建模59
3.2.1傳遞函數模型60
3.2.2狀態方程模型67
3.3理論解析76
3.3.1控制結構和參數意義解析76
3.3.2繫統位移響應特性分析77
3.3.3速度特性分析82
3.3.4活塞及閥芯平衡位置分析82
3.3.5補償控制分析84
3.4仿真分析87
3.4.1繫統階躍響應特性分析87
3.4.2繫統供油壓力和數字滑閥死區影響仿真分析87
3.4.3數字滑閥徑向洩漏及傳動間隙影響仿真分析92
3.4.4反饋形式及剛度影響仿真分析99
3.4.5非線性摩擦及Stribeck速度影響仿真分析99
3.4.6非對稱閥控非對稱缸方式分析104
3.5小結108
參考文獻109
第4章一體化數字液壓舵機112
4.1一體化數字液壓舵機繫統方案設計113
4.1.1設計要求113
4.1.2繫統方案113
4.2轉舵機構及負載特性分析116
4.2.1轉舵機構分析116
4.2.2負載特性分析117
4.3試驗平臺設計123
4.3.1硬件設計124
4.3.2軟件繫統設計127
4.4試驗與分析131
4.4.1空載試驗131
4.4.2加載試驗137
4.5小結145
參考文獻146第5章調距槳數字液壓繫統模型參考自適應控制147
5.1模型參考自適應控制的理論基礎149
5.1.1Popov超穩定理論149
5.1.2無零點繫統的模型跟隨問題149
5.2模型參考自適應控制器設計151
5.2.1繫統描述151
5.2.2控制器設計152
5.3控制器仿真研究156
5.3.1對階躍信號響應的仿真研究158
5.3.2對外負載擾動的仿真研究159
5.3.3對噪聲干擾的仿真研究161
5.3.4對輸入干擾的仿真研究163
5.4試驗驗證165
5.4.1調距槳數字液壓繫統試驗平臺165
5.4.2調距槳數字液壓繫統試驗研究170
本章小結175
5.5小結176
參考文獻176
第6章調距槳數字液壓繫統返步魯棒自適應控制178
6.1魯棒自適應控制的理論基礎178
6.2模型參考Backstepping魯棒自適應控制器設計179
6.2.1繫統描述179
6.2.2自適應律求解180
6.2.3控制器穩定性證明184
6.3參考模型優化185
6.4控制器仿真研究187
6.4.1對階躍信號響應的仿真研究188
6.4.2對外負載擾動的仿真研究188
6.4.3對噪聲干擾的仿真研究190
6.4.4對時變參數的仿真研究192
6.5小結194
參考文獻194
第7章變頻數字液壓繫統自適應控制195
7.1變頻數字液壓繫統數學模型及其不確定參數分析195
7.1.1變頻數字液壓繫統工作原理195
7.1.2變頻數字液壓繫統非線性模型197
7.1.3變頻數字液壓繫統非線性模型中的不確定參數及輸入飽和現像分析200
7.2基於自適應滑模控制的變頻數字液壓繫統控制研究201
7.2.1不考慮輸入飽和的自適應滑模控制器設計202
7.2.2考慮輸入飽和的自適應滑模控制器設計204
7.2.3考慮輸入飽和的自適應滑模控制器仿真分析205
7.3基於自適應模糊控制的變頻數字液壓分級壓力控制研究208
7.3.1變頻數字液壓繫統分級壓力控制方案設計208
7.3.2繫統中不確定函數的很好模糊逼近209
7.3.3不考慮輸入飽和的自適應模糊控制器的設計210
7.3.4考慮輸入飽和的自適應模糊控制器的設計213
7.3.5考慮輸入飽和的自適應模糊控制器仿真分析215
7.4小結217
參考文獻217
第8章數字液壓負載敏感繫統非線性魯棒控制220
8.1數字液壓負載敏感繫統非線性建模及負載敏感壓力設定值研究220
8.1.1數字液壓負載敏感繫統工作原理220
8.1.2數字液壓負載敏感繫統非線性模型221
8.1.3數字液壓負載敏感繫統非線性模型中的不確定參數分析225
8.1.4負載敏感壓力設定值對繫統動態特性的影響及能耗特性的影響227
8.2不考慮輸入飽和的數字液壓負載敏感繫統動態反饋控制研究230
8.2.1數字液壓負載敏感繫統魯棒動態反饋控制器設計230
8.2.2數字液壓負載敏感繫統魯棒動態反饋控制器仿真分析234
8.3考慮輸入飽和的數字液壓負載敏感繫統靜態補償控制研究237
8.3.1考慮輸入飽和的靜態補償器設計237
8.3.2考慮輸入飽和的靜態補償器仿真分析241
8.4數字液壓負載敏感、分級壓力、變頻控制對比研究243
8.5小結245
參考文獻245
第9章數字液壓減搖鰭魯棒控制247
9.1數字液壓減搖鰭執行機構原理248
9.2數字液壓減搖鰭仿真模型249
9.2.1海浪模型249
9.2.2船舶橫搖模型250
9.2.3減搖鰭模型252
9.2.4轉鰭機構及液壓繫統建模252
9.2.5船舶-減搖鰭-數字液壓繫統建模254
9.3考慮輸入飽和及狀態飽和的減搖鰭控制器設計及減搖仿真256
9.3.1考慮輸入飽和的狀態反饋控制器設計257
9.3.2船舶-減搖鰭-液壓繫統減搖仿真分析262
9.4基於DSP的數字液壓減搖鰭半實物仿真平臺組成及工作原理265
9.4.1數字液壓減搖鰭半實物仿真平臺硬件組成266
9.4.2上位機程序設計267
9.5數字液壓減搖鰭性能試驗及結果分析268
9.5.1數字液壓減搖鰭鰭角跟蹤試驗268
9.5.2數字液壓減搖鰭生搖試驗269
9.5.3數字液壓減搖鰭減搖試驗271
9.6小結273
參考文獻273
第10章數字液壓缸驅動的Stewart平臺控制技術275
10.1數字液壓缸驅動的Stewart平臺繫統組成276
10.1.1總體構成276
10.1.2控制繫統277
10.1.3測試繫統278
10.1.4軟件設計279
10.2Stewart平臺繫統振動的微分方程280
10.2.1繫統剛度矩陣280
10.2.2分支局部坐標繫282
10.2.3RPY角描述282
10.2.4繫統振動的微分方程283
10.3液壓Stewart平臺的起動與換向振動285
10.3.1液壓Stewart平臺振動的解析表達式285
10.3.2液壓Stewart平臺起動平穩性分析288
10.3.3運動慣性引起的液壓衝擊290
10.3.4非對稱結構引起的壓力躍變291
10.3.5試驗結果與討論293
10.4數字液壓缸驅動Stewart平臺的魯棒抑振控制296
10.4.1並聯6分支液壓伺服繫統的數學模型297
10.4.2液壓Stewart平臺的控制策略探討299
10.4.3基於摩擦力觀測器和理想分支力的前饋力補償H 抑振控制300
10.5小結310
參考文獻311
