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电液数字控制技术在同步系统中的应用研究

王晓波  
【摘要】:在液压系统中,多执行器的同步控制是一个重要的研究课题。随着现代科学技术的飞速发展,越来越多的工程机械、冶金机械、加工制造设备等对液压同步系统的控制精度提出了更高的要求。电液数字控制技术作为液压领域中的新型控制方式,它与现代控制理论相结合所形成的数字控制系统,具有成本低、可靠性高、性能优越等优点,将其应用到液压同步控制中,是提高液压系统多执行器同步精度的重要手段,也是液压同步技术发展的重要趋势。 本文以铅电解残阳极洗涤机作为研究对象,针对该设备使用比例阀控制液压马达的提升机构,在实际生产中所出现的问题,进行了改进,即采用电液数字阀控制液压缸的提升装置来使铅残阳极板做升降运动;分析了改进后洗涤机提升装置的工作原理,并指出高精度的双缸同步控制是保证机构正常运行的前提条件;根据改进后提升装置运动过程中的受力情况,设计完成了该提升装置的电液数字同步控制系统,选取了数字阀、液压缸、液压泵、位移传感器等相应的液压元件,在控制方式上采用“主从式”的控制策略;最后建立了电液数字同步控制系统的数学模型,应用MATLAB/Simulink仿真软件对控制系统进行仿真,在仿真的基础上增加PID校正环节,以进一步提高了系统的同步性能,保证改进后洗涤机提升装置能更好的满足实际生产需要。 研究结果表明,采用电液数字控制技术的液压同步系统,控制结构简单,抗干扰性好,且数字阀能够做到精密的流量调节,从而不受液压缸负载变化以及油路中不同液压缸的制造精度误差和泄漏误差对系统同步性能的影响,使系统获得较高的同步控制的精度。


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