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基于VOF和DPM的离心式喷头数值模拟及结构优化
1
作者 黄超然 潘葆 +6 位作者 李果 王玉 刘所恩 赵俊波 王鹏飞 石玉银 谭凯鑫 《农业装备与车辆工程》 2026年第1期87-92,共6页
为提高离心式雾化喷头在工业现场应用的综合性能,基于VOF与DPM方法,采用Fluent软件对喷头内外流场进行数值模拟。结合正交试验设计与综合评分法,分析了收敛段角度、节流孔直径、节流孔长度及内芯螺旋角等结构参数对喷头质量流率与雾化... 为提高离心式雾化喷头在工业现场应用的综合性能,基于VOF与DPM方法,采用Fluent软件对喷头内外流场进行数值模拟。结合正交试验设计与综合评分法,分析了收敛段角度、节流孔直径、节流孔长度及内芯螺旋角等结构参数对喷头质量流率与雾化角度等喷洒特性的影响规律,并在此基础上完成结构优化。结果表明,当收敛段角度为25°、节流孔直径1.5 mm、节流孔长度2.5 mm、内芯螺旋角45°时,喷头综合性能最优。 展开更多
关键词 离心式喷头 数值模拟 正交实验 结构优化
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空压机组智能协调控制系统应用
2
作者 刘正超 施晓博 《冶金动力》 2026年第1期64-67,共4页
钢铁行业作为高能耗产业,空压机组的高效运行对保障生产稳定与降低能源消耗至关重要。针对淮钢1#空压站存在的能耗高、压力波动大、管控效率低等问题,提出了基于多机组协同智能调控技术与PLC辅助控制系统的解决方案。通过实际应用验证... 钢铁行业作为高能耗产业,空压机组的高效运行对保障生产稳定与降低能源消耗至关重要。针对淮钢1#空压站存在的能耗高、压力波动大、管控效率低等问题,提出了基于多机组协同智能调控技术与PLC辅助控制系统的解决方案。通过实际应用验证了该方案在实现空压机组高效协同控制、降低系统能耗、稳定管网压力等方面的成效,并分析了节能降耗效益。 展开更多
关键词 空压机组 压缩空气系统 管网压力波动 智能调控 节能降耗
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蜡油加氢裂化装置调节阀波动原因分析
3
作者 刘明 《机械工程与自动化》 2026年第1期234-236,共3页
为了解决国产化气动调节阀在蜡油加氢裂化装置中波动大、无法满足精确调整需求、影响设备正常运行的情况,对航煤侧线抽出塔调节阀、尾油出口装置调节阀在运行过程中的故障现象、故障原因进行了分析,并针对性地提出了改善方案。首次实现... 为了解决国产化气动调节阀在蜡油加氢裂化装置中波动大、无法满足精确调整需求、影响设备正常运行的情况,对航煤侧线抽出塔调节阀、尾油出口装置调节阀在运行过程中的故障现象、故障原因进行了分析,并针对性地提出了改善方案。首次实现了国产化气动调节阀在加氢裂化装置中的应用,为全面推进蜡油加氢裂化装置的国产化奠定了基础。 展开更多
关键词 调节阀 波动 孔板流量计 加氢裂化装置 优化
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基于PLC的密封圈磨合试验台控制系统设计
4
作者 李林骏 《机械管理开发》 2026年第2期199-200,203,共3页
结合起落架密封圈磨合试验要求,设计一种基于PLC控制器的磨合试验台。试验台包含测试操作台、试验台架和动力源,控制系统集成于测试操作台中。控制系统采用ST20作为主控制器,扩展模拟量输入模块和输出模块,设计了系统框架,介绍了系统工... 结合起落架密封圈磨合试验要求,设计一种基于PLC控制器的磨合试验台。试验台包含测试操作台、试验台架和动力源,控制系统集成于测试操作台中。控制系统采用ST20作为主控制器,扩展模拟量输入模块和输出模块,设计了系统框架,介绍了系统工作原理,设计了计算机软件系统。所设计的起落架密封圈磨合试验台控制系统自动化程度高,可按试验要求开展密封圈磨合试验,对提升密封圈性能和可靠性具有较好的研究意义。 展开更多
关键词 起落架 密封圈 磨合试验 试验台
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矿用星型径向活塞气动马达曲轴结构优化
5
作者 郑恒 周朋飞 《煤矿机械》 2026年第2期143-147,共5页
矿用星型径向活塞气动马达是一种可以将压缩空气的压力能转换为旋转机械能的装置,在石油钻井、钻凿岩孔、采矿等行业应用广泛。曲轴连杆机构是马达将活塞的直线运动转化为曲轴旋转运动的关键部件,然而曲轴受到明显的外界激振,对气动马... 矿用星型径向活塞气动马达是一种可以将压缩空气的压力能转换为旋转机械能的装置,在石油钻井、钻凿岩孔、采矿等行业应用广泛。曲轴连杆机构是马达将活塞的直线运动转化为曲轴旋转运动的关键部件,然而曲轴受到明显的外界激振,对气动马达的工况产生较大的破坏。通过对曲轴进行模态分析,并对曲轴结构进行优化,避免了固有频率和激振频率重合产生共振。研究结果表明,优化后的曲轴在平衡性和振动特性方面均有显著改善,为矿用气动马达的性能提升提供了有效途径。 展开更多
关键词 气动马达 曲轴 模态分析 结构优化
原文传递
气动阀岛控制系统在新能源领域中的应用与验证
6
作者 王威凯 林李龙 《中国设备工程》 2026年第2期82-84,共3页
本文详细阐述了气动控制系统在工业自动化生产系统的应用情况,结合系统架构图,深入分析PLC、阀岛、气缸等组件的协同工作原理,实现高精度控制、低能耗及高可靠性。实验结果表明,气动控制系统显著提升了气动阀岛的整体性能,为相关领域的... 本文详细阐述了气动控制系统在工业自动化生产系统的应用情况,结合系统架构图,深入分析PLC、阀岛、气缸等组件的协同工作原理,实现高精度控制、低能耗及高可靠性。实验结果表明,气动控制系统显著提升了气动阀岛的整体性能,为相关领域的技术创新提供了有力支持。 展开更多
关键词 气动控制系统 气动阀岛 PLC控制 性能优化
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立式加工中心气动门结构优化设计
7
作者 于文启 安鑫 《机械研究与应用》 2026年第1期74-77,共4页
随着数控机床新技术的发展及工业自动化的广泛应用,数控机床的自动化水平得到大幅提高,越来越多数控机床的防护门需要适配各类自动化场景,以满足无人化生产需求。该文阐述了防护自动门的发展现状和结构特点,对比了三种主要的自动门结构... 随着数控机床新技术的发展及工业自动化的广泛应用,数控机床的自动化水平得到大幅提高,越来越多数控机床的防护门需要适配各类自动化场景,以满足无人化生产需求。该文阐述了防护自动门的发展现状和结构特点,对比了三种主要的自动门结构,并基于经济性需求对立式加工中心气动门结构进行了优化设计,优化后的气动门具备结构稳定可靠、信号采集准确、安装调试简易、维护使用方便、成本低等优点,能够提高机床加工效率,为立式加工中心自动门装置的设计提供了一种高效可行的方案,有助于机床自动化、智能化水平的提高。 展开更多
关键词 立式加工中心 气缸 自动门 优化设计
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比例方向阀控气动执行器自适应鲁棒运动伺服控制 被引量：1
8
作者 钱鹏飞 樊小峰 +3 位作者 冯志远 刘磊 浦晨玮 何迪 《江苏大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期542-547,594,共7页
为实现气动执行器的高精度运动轨迹跟踪控制,将一个比例方向阀控气缸系统作为研究对象,从控制策略角度设计了一种具有参数在线自适应的鲁棒控制器.首先,建立了系统的比例方向阀流量模型、气缸运动学模型、气缸摩擦力模型和气缸热力学模... 为实现气动执行器的高精度运动轨迹跟踪控制,将一个比例方向阀控气缸系统作为研究对象,从控制策略角度设计了一种具有参数在线自适应的鲁棒控制器.首先,建立了系统的比例方向阀流量模型、气缸运动学模型、气缸摩擦力模型和气缸热力学模型;其次,基于反步法设计鲁棒控制器来抑制系统的参数估计误差、不确定非线性以及外界干扰的影响,并为控制器设计了在线参数自适应率以实时有效地估计系统模型中的参数不确定项;最后,通过MATLAB/Simulink中的XPC-Target模块搭建了气动运动轨迹自适应鲁棒跟踪控制的实时控制系统.试验结果表明,所设计的控制器能够实现良好的轨迹跟踪控制性能,跟踪0.4 Hz正弦轨迹时的最大跟踪误差为0.80 mm,约为幅值的2.67%. 展开更多
关键词 比例方向阀 气缸 反步法 自适应鲁棒控制 运动轨迹跟踪
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晶圆键合用气液增压设备控制系统设计与试验 被引量：1
9
作者 安高成 张建宇 +3 位作者 刘宝玉 陈东良 肖让 郭嘉琪 《机床与液压》 北大核心 2025年第8期85-92,共8页
在芯片制造过程中,晶圆键合技术需将晶圆高精度粘合,其连接质量依赖于稳定且精确的压力控制。为了保证压力稳定且绿色环保,一般采用气液增压设备来实现这一过程。然而,气体刚度较低且密封件摩擦力不稳定,会干扰输出力的稳定性。针对晶... 在芯片制造过程中,晶圆键合技术需将晶圆高精度粘合,其连接质量依赖于稳定且精确的压力控制。为了保证压力稳定且绿色环保,一般采用气液增压设备来实现这一过程。然而,气体刚度较低且密封件摩擦力不稳定,会干扰输出力的稳定性。针对晶圆键合所需的宽范围和高精度输出力,研制一款全新的气液增压设备。为了实现高输出力控制精度,搭建气液增压设备的数学模型,得到控制系统的近似传递函数;设计系统自适应模糊PID控制算法,并通过MATLAB/Simulink仿真对比所提算法和传统PID算法的控制效果,通过样机试验对仿真结果及控制算法优化结果进行验证。结果表明:所设计的自适应模糊PID控制器可以有效提高气液增压设备的控制精度,额定工况下其控制误差小于5‰,且具有较好的抗干扰能力。 展开更多
关键词 气液增压设备 输出力精度 自适应模糊PID控制
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基于特征频点能量比的空压机喘振故障预警 被引量：2
10
作者 刘磊 刘均海 +1 位作者 彭保龙 修苗苗 《计算机测量与控制》 2025年第2期9-15,共7页
随着自动化的发展,空压机应用在多工序、多场景下,对减少故障和预警提出了更高的要求;论文介绍了空压机喘振故障实验环境和步骤,采用层次分析法来优化喘振故障占权重大的指标,提出一种基于特征频点能量比的喘振故障预警方法来得到振动... 随着自动化的发展,空压机应用在多工序、多场景下,对减少故障和预警提出了更高的要求;论文介绍了空压机喘振故障实验环境和步骤,采用层次分析法来优化喘振故障占权重大的指标,提出一种基于特征频点能量比的喘振故障预警方法来得到振动传感器故障预警结果,再融合优化指标预警结果来提高喘振故障预警准确率,减少故障的发生;通过实验验证:特征频点能量比相较传统预警方法更灵敏,融合优化指标后相较于振动传感器根据特征频点能量比阈值预警y 1提高了18.8%,y_(2)提高了7.7%。 展开更多
关键词 故障预警 空压机 特征频点能量比 层次分析法 喘振故障
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气动单向阀开启过程流场特性分析
11
作者 李延民 杨创 张瑞 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第2期153-157,163,共6页
基于质量守恒方程和三维时均N-S方程,并利用动网格技术,对气动单向阀的开启过程进行了三维动态仿真。在ANSYS/Fluent 19.0中采用四面体非结构网格、标准k-ε湍流模型和SIMPLE算法,并导入控制阀芯运动的UDF,真实地模拟单向阀开启的动态过... 基于质量守恒方程和三维时均N-S方程,并利用动网格技术,对气动单向阀的开启过程进行了三维动态仿真。在ANSYS/Fluent 19.0中采用四面体非结构网格、标准k-ε湍流模型和SIMPLE算法,并导入控制阀芯运动的UDF,真实地模拟单向阀开启的动态过程,得到内流场中流体速度、压力、湍流动能和湍流动能耗散率等变量的变化情况。由计算结果发现,在单向阀开启过程中,小开度时,在阀口处的流速比较大,随着开度的增大,阀芯背侧的流场越来越复杂,弹簧座前后出现了比较强的漩涡。据此对单向阀的结构进行改进,减少流体通过阀时的能量损失。 展开更多
关键词 单向阀 动网格技术 UDF CFD 内流场
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高温气冷堆氦气截止阀在线研磨维修方法研究 被引量：1
12
作者 董岱林 吴肖 +2 位作者 武怡明 冯伟 胡宇宙 《机械制造与自动化》 2025年第3期19-22,56,共5页
高温气冷堆氦气截止阀用于通断反应堆回路中的氦气,其密封性能对反应堆的安全运行至关重要。针对氦气截止阀在使用过程中密封性能下降且无法从系统回路中拆卸这一问题,设计一种在线研磨维修设备及截止阀模拟体和试验台架,通过试验验证... 高温气冷堆氦气截止阀用于通断反应堆回路中的氦气,其密封性能对反应堆的安全运行至关重要。针对氦气截止阀在使用过程中密封性能下降且无法从系统回路中拆卸这一问题,设计一种在线研磨维修设备及截止阀模拟体和试验台架,通过试验验证了氦气截止阀在线维修的可行性和良好效果。 展开更多
关键词 核电 高温气冷堆 截止阀 在线研磨 维修方法
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基于地铁车辆空压机出口压力空气含水量影响因素分析的正交试验设计方法
13
作者 李建兴 李怀志 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第1期277-280,共4页
[目的]地铁列车空压机出口压力空气干燥度是一个非常重要的指标。如果压力空气中含水量高,就会影响各用风设备的性能,进而影响行车安全。上海轨道交通运维人员在汛期对某些线路列车进行检修时发现,列车供风管路中存在液态水,这是因压力... [目的]地铁列车空压机出口压力空气干燥度是一个非常重要的指标。如果压力空气中含水量高,就会影响各用风设备的性能,进而影响行车安全。上海轨道交通运维人员在汛期对某些线路列车进行检修时发现,列车供风管路中存在液态水,这是因压力空气中含水量过高而造成的。需要在现有条件下,研究如何调整维修策略,进而改善空压机在汛期的干燥能力。[方法]通过正交试验设计方法,设计了用于分析空压机出口压力空气含水量影响因素的试验方案,给出了使用田口方法分析数据进而确定主要影响因素的方法。[结果及结论]运用该试验方案进行试验,能够分析出影响列车空压机出口压力空气含水量的主要因素,运维人员可据此结论制定适用于汛期的列车空压机维修策略。该正交试验设计方法也可以推广应用至城市轨道交通其他设备运维策略的完善与优化工作之中。 展开更多
关键词 轨道车辆 空压机 压力空气 含水量 正交试验设计 维修策略
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压缩空气干燥系统的再生加热技术研究与应用 被引量：1
14
作者 裴永红 张叶云 《冶金动力》 2025年第2期92-94,共3页
吸附干燥是目前应用最广泛、技术最成熟的压缩空气干燥方法,常用的干燥系统吸附剂再生都是采取电加热的方式。研究设计一种蒸汽加热并辅助电加热的工艺应用于吸附剂加热再生,不仅能大幅度减少电能消耗,同时也为有效利用企业内部富余的... 吸附干燥是目前应用最广泛、技术最成熟的压缩空气干燥方法,常用的干燥系统吸附剂再生都是采取电加热的方式。研究设计一种蒸汽加热并辅助电加热的工艺应用于吸附剂加热再生,不仅能大幅度减少电能消耗,同时也为有效利用企业内部富余的低品质蒸汽探索出了一条新途径。 展开更多
关键词 压缩空气 干燥 吸附剂 再生 加热
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带助爆环锥的微型反拱爆破片快速加压失效机理与影响因素研究
15
作者 梁浩 余耀文 +1 位作者 陈长海 蒲炜强 《压力容器》 北大核心 2025年第3期20-28,共9页
为探究带助爆环锥反拱爆破片在快速加压工况下的失效机理及爆破压力影响因素,结合爆破试验,对爆破片的爆破过程进行了数值模拟,探讨了爆破片结构参数对爆破压力的影响规律。研究结果表明,反拱带锥型爆破片的爆破可分为稳定压缩、根部塌... 为探究带助爆环锥反拱爆破片在快速加压工况下的失效机理及爆破压力影响因素,结合爆破试验,对爆破片的爆破过程进行了数值模拟,探讨了爆破片结构参数对爆破压力的影响规律。研究结果表明,反拱带锥型爆破片的爆破可分为稳定压缩、根部塌陷、高速翻转-刺破和高速翻转-断裂4个阶段。其中,爆破片的根部塌陷主要由压缩膜力引起;在根部塌陷之后,爆破片丧失了稳定性,并开始高速翻转;爆破片与助爆环锥接触后,接触区域的膜力和剪力迅速增大,超过屈服极限,此时,爆破片的断裂失效模式为拉伸-剪切混合失效。爆破片的爆破压力受爆破片拱高、厚度及直径影响较大,受助爆锥结构参数的影响很小。爆破片的爆破压力随拱高和直径的增大而减小,随厚度的增加而明显增大。研究结果可为反拱爆破片结构优化设计及其工程应用提供理论依据。 展开更多
关键词 反拱爆破片 爆破压力 失效机理 助爆环锥 结构参数
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溢流管开缝耦合滤网对旋流分离器分离效率的影响研究
16
作者 栾飞 张博豪 +3 位作者 李爱霞 门鑫蕊 范凯龙 许兴杭 《现代制造工程》 北大核心 2025年第1期103-110,共8页
针对旋流分离器在实际分离过程中的低效率、高能耗问题,提出在旋流分离器溢流管处开缝并耦合滤网。据此设计了溢流管单层开缝、双层开缝和三层开缝的结构模型,并在开缝处分别耦合了150目和200目两种滤网,得出了6种改进方案。对滤网实际... 针对旋流分离器在实际分离过程中的低效率、高能耗问题,提出在旋流分离器溢流管处开缝并耦合滤网。据此设计了溢流管单层开缝、双层开缝和三层开缝的结构模型,并在开缝处分别耦合了150目和200目两种滤网,得出了6种改进方案。对滤网实际模型和多孔阶跃模型在压降上的误差进行比较,并分析了在不同速度下溢流管开缝层数和滤网目数对分离效率的影响。结果表明,流速大于10 m/s时,150目和200目两种滤网的实际模型和多孔阶跃模型的压降相对误差为0.70%和0.40%,验证了多孔阶跃模型的可靠性。在同一入口流速下,开缝层数越多,旋流器的切向速度越小、压降越低、分离效率越小,在相同开缝层数下,耦合150目滤网的切向速度和径向速度均低于耦合200目滤网,改进后旋流分离器的压降降幅最大可达18.76%。当入口速度为20 m/s时,改进后的6种旋流器的分离效率位于97.25%~97.59%之间,较常规旋流器97.63%的分离效率相差不大。采用旋流分离器溢流管开缝并耦合滤网的设计,可以在保持效率的前提下有效地降低能耗。 展开更多
关键词 水力旋流器 溢流管 滤网 多孔阶跃边界模型
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基于飞行弹道仿真的中型液体运载火箭核心战标评估方法研究
17
作者 蔡文炳 秦留洋 韩惠婕 《计算机测量与控制》 2025年第3期302-312,共11页
中型液体运载火箭坚持“无毒、无污染、低成本、高可靠”原则,逐渐成为中国未来高轨大中型有效载荷发射的主力火箭;针对中型液体运载火箭核心性能指标和任务完成能力评估困难的问题,采用基于飞行弹道仿真的方法进行打靶仿真验证;通过对... 中型液体运载火箭坚持“无毒、无污染、低成本、高可靠”原则,逐渐成为中国未来高轨大中型有效载荷发射的主力火箭;针对中型液体运载火箭核心性能指标和任务完成能力评估困难的问题,采用基于飞行弹道仿真的方法进行打靶仿真验证;通过对运载火箭飞行过程三自由度模型进行研究,构建中型液体运载火箭多学科弹道模型,创建火箭装备核心战标评估体系和数据体系,采用基于蒙特卡洛的多偏差仿真的技术方法,对中型液体运载火箭运载能力、入轨精度、残骸散布等核心战标进行评估计算和综合分析;搭建中型液体运载火箭评估系统软件平台对仿真评估方法进行验证;经实验测试实现了典型型号液体运载火箭仿真飞行过程建模和多偏差下的综合指标计算与结果生成。 展开更多
关键词 中型液体运载火箭 三自由度弹道建模 蒙特卡洛多偏差仿真 运载能力 入轨精度 残骸散布
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螺杆式空压机系统优化改造研究
18
作者 胡光涛 《煤炭科技》 2025年第6期52-55,共4页
空压机是生产制造行业的生产辅助设备或动力设备,其能源消耗达到企业总能耗的8%~10%,而螺杆式空压机的高性能和高可靠性成为当前煤电机组的首选。以江苏徐矿综合利用发电有限公司的螺杆空压机组为研究对象,对压缩空气设备系统运行现状... 空压机是生产制造行业的生产辅助设备或动力设备,其能源消耗达到企业总能耗的8%~10%,而螺杆式空压机的高性能和高可靠性成为当前煤电机组的首选。以江苏徐矿综合利用发电有限公司的螺杆空压机组为研究对象,对压缩空气设备系统运行现状进行研究,分析其存在的问题和具备的节能潜力,提出了优化及改造方案。方案的实施,不仅可保障机组安全稳定运行,降低运行成本,而且还促进了企业节能减排协同增效,提升了市场竞争力。 展开更多
关键词 螺杆式空压机 压缩空气 优化改造
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基于自抗扰控制的双气缸位置同步控制研究 被引量：1
19
作者 廉超杰 孙春耕 肖云 《机床与液压》 北大核心 2025年第6期96-104,共9页
为了实现双气缸位置同步控制系统精确的运动轨迹跟踪与同步控制,针对系统模型不确定性和外部干扰等问题,设计一种基于交叉耦合方法的自抗扰同步控制策略。该控制器由单缸自抗扰位置控制器与自抗扰同步控制器组成。建立气动位置伺服系统... 为了实现双气缸位置同步控制系统精确的运动轨迹跟踪与同步控制,针对系统模型不确定性和外部干扰等问题,设计一种基于交叉耦合方法的自抗扰同步控制策略。该控制器由单缸自抗扰位置控制器与自抗扰同步控制器组成。建立气动位置伺服系统数学模型,在此基础上,为了提高单缸运动轨迹跟踪精度,设计三阶非线性自抗扰位置控制器,实现对系统内外扰动的实时估计与主动补偿;同时为了提高双缸同步精度,设计交叉耦合自抗扰同步控制器,对两侧子系统误差进行观测并给予补偿。利用AMESim与Simulink软件搭建双气缸位置同步控制系统联合仿真模型,并进行仿真验证。结果表明:采用基于交叉耦合方法的自抗扰同步控制策略对气动同步系统的动态特性和非线性特性的变化具有较强的鲁棒性,能够有效地提高系统运动轨迹跟踪能力和抗干扰能力,减小系统的同步误差。 展开更多
关键词 气动伺服系统 同步控制 交叉耦合 自抗扰控制
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