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1、中國機(jī)械工程第10卷第10期1999年10月閥控非對(duì)稱缸電液伺服系統(tǒng)控制策略研究張業(yè)建李洪人摘要為克服閥控非對(duì)稱液壓缸電液伺服系統(tǒng)的本質(zhì)非線性,改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能,根據(jù)液壓缸活塞桿的不同運(yùn)動(dòng)方向分別給出相應(yīng)的三維模糊控制器來控制該系統(tǒng),在實(shí)驗(yàn)中使用壓力反饋的方法來提高系統(tǒng)的阻尼比,實(shí)驗(yàn)表明這種方法不僅有效地解決了系統(tǒng)的不對(duì)稱性,而且改善了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。關(guān)鍵詞閥控非對(duì)稱缸三維模糊控制器不對(duì)稱性壓力反饋張業(yè)建博士研究生中國圖書資料分類法分類號(hào)TH137由于非對(duì)稱缸具有工作空間小、構(gòu)造簡單、結(jié)稱性,進(jìn)一步提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能,筆者針對(duì)非對(duì)
2、構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn),因而在一些特定的電液伺服系統(tǒng)稱缸伸出和回縮2種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)給出2個(gè)量(如軋機(jī)的液壓AGC、6自由度液壓運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)等)化因子不同的三維模糊控制器,克服了系統(tǒng)的不對(duì)中得到很好的應(yīng)用。由于在閥控非對(duì)稱缸的電液伺稱性。同時(shí)采用壓力反饋來提高系統(tǒng)的阻尼比,使服系統(tǒng)中,2個(gè)運(yùn)動(dòng)方向上系統(tǒng)的開環(huán)增益不等以系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能進(jìn)一步提高。及某些參數(shù)的變化,使得兩個(gè)方向上的動(dòng)態(tài)特性不1閥控非對(duì)稱缸電液伺服系統(tǒng)動(dòng)力機(jī)構(gòu)的對(duì)稱,主要表現(xiàn)在超調(diào)量、上升時(shí)間和穩(wěn)態(tài)誤差3[1]數(shù)學(xué)模型個(gè)方面,這種本質(zhì)上的非線性特性給設(shè)計(jì)帶來了困難,并限制了它在一些精度
3、要求較高場(chǎng)合的應(yīng)用。圖1為模擬火炮高低機(jī)電液伺服系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)為了克服閥控非對(duì)稱缸電液伺服系統(tǒng)的不對(duì)臺(tái),系統(tǒng)性能的不對(duì)稱性主要是由動(dòng)力機(jī)構(gòu)引起的。為了分析方便,需要將負(fù)載折算到活塞桿上,動(dòng)收稿日期:1998—10—15力機(jī)構(gòu)的簡化模型見圖2。光器中讀取2個(gè)溜板的位置,到達(dá)起點(diǎn)后補(bǔ)償系統(tǒng)誤差補(bǔ)償控制系統(tǒng)融合于數(shù)控系統(tǒng),由數(shù)控系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)算誤差補(bǔ)償量進(jìn)行補(bǔ)償。本研究共作了3個(gè)補(bǔ)償一管理,結(jié)構(gòu)會(huì)更緊湊。這也證明了誤差補(bǔ)償技術(shù)加工實(shí)驗(yàn),即補(bǔ)償加工圓柱面;補(bǔ)償加工端面;補(bǔ)償是誤差避免策略的有利補(bǔ)充,是進(jìn)一步提高加工精加工球面。由于沒有高精度測(cè)量設(shè)備,
4、補(bǔ)償加工前度的有效手段。后球面的輪廓指標(biāo)在量上進(jìn)行比較很困難,但補(bǔ)償加工圓柱面的圓柱度誤差(長100mm)比不補(bǔ)償參考文獻(xiàn)提高了90%(為0.12μm);補(bǔ)償加工端面平面度1NnishiguchiT,KoizumiY.CIRP,1991,40(1):367～370誤差比不補(bǔ)償提高了90%(為0.10μm)。隨著時(shí)2LiCJ,LiSY.ASMEJournalofEngineeringforIn-間的推移,需要調(diào)整誤差模型時(shí),可不重新辨識(shí)dustry,1992,14(11):476～480U(x)和U(z),因?yàn)樗淖兓徽颊`差補(bǔ)償量的
5、很3JohnC.ZiegertJournalofIntelligentManufacturing,小部分,這樣可大大減少辨識(shí)時(shí)間。1994,5:143～151(編輯馬堯發(fā))3結(jié)論王清明男,1966年生。哈爾濱工業(yè)大學(xué)(哈爾濱市150001)機(jī)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所研制的誤差補(bǔ)償系統(tǒng)能大幅電工程學(xué)院博士研究生。主要研究方向:數(shù)控技術(shù)、機(jī)械加工中在度提高原有車床樣機(jī)的加工精度。該補(bǔ)償控制系統(tǒng)線測(cè)量與誤差補(bǔ)償技術(shù)及超精密加工技術(shù)等。已發(fā)表論文7篇。盧澤聲梁迎春哈爾濱市150001哈爾濱工業(yè)大學(xué)不改變?cè)瓟?shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和軟件程序,誤差建模簡單易
6、行,補(bǔ)償精度高,周期性調(diào)整方便。如果把·1172·閥控非對(duì)稱缸電液伺服系統(tǒng)控制策略研究——張業(yè)建李洪人32ZFL3Ps+(活塞桿回縮時(shí));Kc為伺服1+ZA23-1閥的流量—壓力系數(shù),m/sPa;Kc1=Kc0Ps213(活塞桿伸出時(shí));Kc2=1+ZPs-FL/A132Z1Kc0Ps3(活塞桿回縮1+ZPs+FL/A2時(shí));Yh為系統(tǒng)的液壓阻尼比,無因次;Yh1=1.非對(duì)稱缸2.加載質(zhì)量塊圖1電液伺服系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)簡圖kh[Bcv0+Kc1M2220](活塞桿伸出時(shí));Yh2=2A1+A2UeA1khBcv0Kc2[22+2M0]
7、(活塞桿回縮時(shí))。2A1+A2UeA2利用式(4),可求出系統(tǒng)動(dòng)力機(jī)構(gòu)的各個(gè)參數(shù),見表1。圖2動(dòng)力機(jī)構(gòu)的簡化模型表1動(dòng)力機(jī)構(gòu)的基本參數(shù)2M0=(Lm/L1)M(1)M(kg)M0(kg)FL(N)kh(rad/s)kL(rad/s)k0(rad/s)式中,M為加載質(zhì)量塊的質(zhì)量,kg;M0為負(fù)載慣量17.5011201400151.7564.1859.10折算到活塞處的等效質(zhì)量,kg。30.0019202400115.9049.0145.14負(fù)載重力折算到活塞處的等效干擾力KC1Kv1KC2Kv2Yh1Yh2FL=MLmg/L1(2)
8、(m3/sPa-1)(m/sA-1)(m3/sPa-1)(m/sA-1)轉(zhuǎn)軸扭轉(zhuǎn)彈簧折算到活塞處的等效剛度-13-138.186×1021.540.0652.156×1022.8500.070K2e=K/L1(3)9.345×10-1
