一種提高液壓缸速度響應(yīng)的模糊PI控制方法
發(fā)布時(shí)間:2021-08-23 17:32
對(duì)進(jìn)口節(jié)流調(diào)速速度負(fù)載特性進(jìn)行了分析,提出了一種基于模糊PI控制策略的方法,以提高液壓缸速度響應(yīng)。建立了進(jìn)油節(jié)流調(diào)速的液壓缸動(dòng)力學(xué)模型;通過(guò)光柵尺對(duì)液壓缸位移進(jìn)行測(cè)量,并計(jì)算出相應(yīng)的速度,與給定速度進(jìn)行比較,確定控制策略。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:采用模糊PI控制與線性改變節(jié)流口開(kāi)度相比,模糊PI控制能提高液壓缸的速度響應(yīng)。
【文章來(lái)源】:機(jī)床與液壓. 2020,48(01)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:4 頁(yè)
【部分圖文】:
進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路
如圖2(a)所示,為進(jìn)口節(jié)流閥開(kāi)度可調(diào)的調(diào)速回路原理簡(jiǎn)圖,圖中v0為系統(tǒng)設(shè)定的速度值,y為光柵尺檢測(cè)到的液壓缸位移量。在此將進(jìn)口處的比例閥視為開(kāi)度可調(diào)的節(jié)流閥,出口處的調(diào)速閥視為開(kāi)度可調(diào)的背壓閥,通過(guò)調(diào)節(jié)背壓閥的開(kāi)度大小來(lái)改變負(fù)載的大小。由光柵尺檢測(cè)活塞位移,通過(guò)A/D模塊轉(zhuǎn)換,將信號(hào)傳遞給控制器進(jìn)行處理,與輸入的理想速度進(jìn)行比較,將偏差信號(hào)通過(guò)D/A模塊傳遞給比例放大器調(diào)整進(jìn)油口比例閥閥口開(kāi)度大小,從而實(shí)現(xiàn)液壓缸運(yùn)動(dòng)速度的調(diào)整。該調(diào)速回路速度負(fù)載特性如圖2(b)所示,當(dāng)負(fù)載F逐漸增加即背壓閥開(kāi)度逐漸減小時(shí),調(diào)節(jié)比例閥閥口開(kāi)度,可以調(diào)節(jié)液壓缸速度,并使液壓缸速度穩(wěn)定。1.2 進(jìn)口節(jié)流調(diào)速的液壓缸動(dòng)力學(xué)模型
根據(jù)式(2)、(3)、(5)、(8)、(9),基于Simulink建立動(dòng)力學(xué)模型,如圖3所示,其中輸入量為F、v0、ps,輸出量為x和v。該模型中負(fù)載F為階躍信號(hào)14×104 N;ps表示液壓泵出口壓力,為20×106 Pa;A1表示無(wú)桿腔面積,為10-3 m2;v0表示速度設(shè)定值,為0.05 m/s,V1表示液壓缸無(wú)桿腔的體積,為10-3 m3;βe表示油液的彈性模量,為6.5×108 Pa;C表示流量系數(shù),為6.2×10-4 s? Ν /m 2 ;D表示阻尼系數(shù),為106 N·s/m;m表示液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的負(fù)載質(zhì)量,為100 kg;sqrt (u)= p s -p 1 。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]節(jié)流閥開(kāi)口度測(cè)試實(shí)驗(yàn)特性分析[J]. 李曉暉. 液壓氣動(dòng)與密封. 2018(03)
[2]PID在液壓升降平臺(tái)同步控制中的應(yīng)用[J]. 沈亮,劉剛,葉柳軍. 液壓氣動(dòng)與密封. 2017(11)
[3]風(fēng)力機(jī)液壓獨(dú)立變槳距控制技術(shù)研究[J]. 程德蓉. 機(jī)電工程技術(shù). 2017(05)
[4]基于節(jié)流調(diào)速實(shí)驗(yàn)的QCS003液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的改進(jìn)[J]. 王龍庭,史聰聰,王斌,李天一,鐘燕燕,許源. 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2017(02)
[5]一種提升機(jī)構(gòu)節(jié)流調(diào)速回路設(shè)計(jì)[J]. 丘永亮,邱騰雄,陳偉俊. 機(jī)床與液壓. 2015(22)
[6]節(jié)流調(diào)速液壓系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性研究[J]. 楊紅艷,崔昭霞. 中國(guó)機(jī)械工程. 2014(20)
[7]液壓電梯PLC速度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 戎安心,章林鴻,周勇. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2012(11)
[8]電液比例閥控缸速度控制系統(tǒng)的建模與仿真[J]. 常鈺,馮永保. 液壓氣動(dòng)與密封. 2011(08)
[9]自整定參數(shù)模糊控制在節(jié)流調(diào)速中的應(yīng)用[J]. 楊榮江,蘇明,陳倫軍. 現(xiàn)代機(jī)械. 2009(01)
[10]基于SIMULINK的電液比例速度控制及仿真[J]. 孫濤,董秀林,李鶴一,袁秀平. 礦山機(jī)械. 2002(02)
本文編號(hào):3358296
【文章來(lái)源】:機(jī)床與液壓. 2020,48(01)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:4 頁(yè)
【部分圖文】:
進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路
如圖2(a)所示,為進(jìn)口節(jié)流閥開(kāi)度可調(diào)的調(diào)速回路原理簡(jiǎn)圖,圖中v0為系統(tǒng)設(shè)定的速度值,y為光柵尺檢測(cè)到的液壓缸位移量。在此將進(jìn)口處的比例閥視為開(kāi)度可調(diào)的節(jié)流閥,出口處的調(diào)速閥視為開(kāi)度可調(diào)的背壓閥,通過(guò)調(diào)節(jié)背壓閥的開(kāi)度大小來(lái)改變負(fù)載的大小。由光柵尺檢測(cè)活塞位移,通過(guò)A/D模塊轉(zhuǎn)換,將信號(hào)傳遞給控制器進(jìn)行處理,與輸入的理想速度進(jìn)行比較,將偏差信號(hào)通過(guò)D/A模塊傳遞給比例放大器調(diào)整進(jìn)油口比例閥閥口開(kāi)度大小,從而實(shí)現(xiàn)液壓缸運(yùn)動(dòng)速度的調(diào)整。該調(diào)速回路速度負(fù)載特性如圖2(b)所示,當(dāng)負(fù)載F逐漸增加即背壓閥開(kāi)度逐漸減小時(shí),調(diào)節(jié)比例閥閥口開(kāi)度,可以調(diào)節(jié)液壓缸速度,并使液壓缸速度穩(wěn)定。1.2 進(jìn)口節(jié)流調(diào)速的液壓缸動(dòng)力學(xué)模型
根據(jù)式(2)、(3)、(5)、(8)、(9),基于Simulink建立動(dòng)力學(xué)模型,如圖3所示,其中輸入量為F、v0、ps,輸出量為x和v。該模型中負(fù)載F為階躍信號(hào)14×104 N;ps表示液壓泵出口壓力,為20×106 Pa;A1表示無(wú)桿腔面積,為10-3 m2;v0表示速度設(shè)定值,為0.05 m/s,V1表示液壓缸無(wú)桿腔的體積,為10-3 m3;βe表示油液的彈性模量,為6.5×108 Pa;C表示流量系數(shù),為6.2×10-4 s? Ν /m 2 ;D表示阻尼系數(shù),為106 N·s/m;m表示液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的負(fù)載質(zhì)量,為100 kg;sqrt (u)= p s -p 1 。
【參考文獻(xiàn)】:
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[4]基于節(jié)流調(diào)速實(shí)驗(yàn)的QCS003液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的改進(jìn)[J]. 王龍庭,史聰聰,王斌,李天一,鐘燕燕,許源. 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2017(02)
[5]一種提升機(jī)構(gòu)節(jié)流調(diào)速回路設(shè)計(jì)[J]. 丘永亮,邱騰雄,陳偉俊. 機(jī)床與液壓. 2015(22)
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[7]液壓電梯PLC速度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 戎安心,章林鴻,周勇. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2012(11)
[8]電液比例閥控缸速度控制系統(tǒng)的建模與仿真[J]. 常鈺,馮永保. 液壓氣動(dòng)與密封. 2011(08)
[9]自整定參數(shù)模糊控制在節(jié)流調(diào)速中的應(yīng)用[J]. 楊榮江,蘇明,陳倫軍. 現(xiàn)代機(jī)械. 2009(01)
[10]基于SIMULINK的電液比例速度控制及仿真[J]. 孫濤,董秀林,李鶴一,袁秀平. 礦山機(jī)械. 2002(02)
本文編號(hào):3358296
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