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电液伺服系统同步控制研究

周欣  
【摘要】: 随着液压技术在工程领域中的广泛采用,不同液压机构之间的同步问题日益得到重视。电液伺服同步控制具有结构简单、控制精度高、易于实现自动控制和适宜大功率的场合等特点。由于每一套液压机构的泄漏不同、负载存在差异、元件性能的不同以及制造误差,使得多执行机构在同步运动中会产生误差。本文以阀控非对称缸形式的电液伺服机构为研究对象,采用计算机控制技术,在提高控制精度的同时,降低同步误差。 本文在查阅大量国内外有关文献的基础上,提出了位置-位置闭环和位置闭环-力跟随两种不同的同步控制策略。针对这两种控制策略,给出了具体的同步试验方法。在位置-位置闭环同步控制策略中,通过试验找出了不同频率的正弦输入下的最佳PI同步调节参数。针对伺服机构非对称性带来的同步相位误差,采用变增益控制,有效地提高同步相位和幅值精度。在位置闭环-力跟随同步控制策略中,通过试验找出了不同频率的正弦输入下的最佳PI同步调节参数。针对由于位置扰动带来的力控精度不高的问题,应用模糊自适应PID的方法加以校正,利用Matlab的Fuzzy工具箱建立了模糊自适应PID模型。利用Real-Time Workspace自动生成模糊算法的C代码,并嵌入控制程序。另外,本文对嵌入式操作系统WinCE.net进行了研究,搭建了适合硬件平台的WinCE.net操作系统,应用Embedded VC++4.0编写了控制软件。 最后在试验台上对上述理论进行了试验,结果验证了上述算法可以有效地减小系统的位置扰动,提高力控精度。


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