一种多缸液压同步系统的控制策略及其仿真研究

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1、2012年3月机床与液压Mar．2012第4o卷第5期MACHINET0OL&HYDRAULICSVo1．40No．5DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．05．041一种多缸液压同步系统的控制策略及其仿真研究杨卫志，张小栋，张进进(西安交通大学机械工程学院，陕西西安710049)摘要：针对液压控制系统中广泛存在的同步控制问题，提出一种新的基于模糊PID增量式输出的主从方式控制策略，并通过在MATLAB下编写仿真程序对某型号机床的液压同步控制系统进行建模和仿真。结果表明：该控制策略的控制效果很好，对液压同步

2、控制系统的设计和调试具有一定的指导意义。关键词：多缸液压同步控制系统；控制策略；建模；仿真中图分类号：THI12文献标识码：A文章编号：1001—3881(2012)5—132—2TheControlStrategyforMulti-cylinderHydraulicSynchronousSystemandSimulationResearchYANGWeizhi，ZHANGXiaodong．ZHANGJinjin(SchoolofMechanicalEngineering，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’anSha

3、anxi710049，China)Abstract：Anewmaster—slavemodecontrolstrategybasedonfuzzy-PIDandincrementaloutputwasputforwardforhydraulicsynchronouscontrolproblemswhichwidelyexistedinhydrauliccontrolsystem．BymodelingandsimulationinMATLABforthehy—drauliccontrolsystemofsometypemachinetoo

4、l，thecontrolstrategyisprovedeffective，anditalsoprovidesguidanceforthedesignofhydraulicsynchronouscontrolsystem．Keywords：Multi—cylinderhydraulicsynchronoussystem；Controlstrategy；Modeling；Simulation随着现代工业装备的大型化和建筑施工等现实要机构与液压缸的活塞杆相连。拉伸机工作过程中，通求，在液压系统中同步执行机构被广泛使用。这些机过活塞杆的运动来

5、控制曲肘机构的状态，并最终带动构在运行过程中往往要求高精度的同步运动。要保证工作台板上下运动；此时要求各个液压缸在运动过程液压执行机构的高精度同步运动，除了努力提高液压中保持高精度的同步，否则会导致曲肘机构卡死或设缸及液压阀的制造精度、减少液压油泄漏、减少运动备损坏。副的摩擦等客观的机械因素外，使用合适的控制2多缸同步运动系统控制策略选择方法对于同步控制系统的精度有着决定性的作用。作由于开环控制方式的同步控制系统没有反馈补者针对某型号液压机研制过程中遇到的液压同步问题偿，无法克服负载不同、油缸制造精度差异、液压油提出了一种针对性的同步控

6、制策略，并通过在MAT—泄漏等原因带来的误差；对于精度要求较高的场合，LAB环境下建模，验证该控制策略的控制效果。往往采用液压闭环控制系统。通过对输出量进行检1多缸同步运动系统结构模型测、反馈，从而构成反馈闭环控制，这在很大程度上在六工位液压拉可以消除或抵制对同步性能不利因素的影响，可期望伸机中，6个工作工获得高精度的同步性能。因此，为了预先对系统的同位相互成60。沿圆周方步性能进行分析，作者构建了如图2所示的闭环位置向布置在圆形工作台伺服控制系统。板上，工作过程中要伺服阀及放大器卜1—+f—求工作台板上下运动●——————液带动各个工

7、位上的模压站伺服阀及放大器H卜PLCt具一起上下运动完成产品的拉伸加工。工图1液压同步系统结构图伺服阀及放大器—一．]_—_-『_石作台板的运动通过下端3个120。均匀摆放的液压缸来驱动，机械结构如图2多缸闭环位置伺服控制系统原理图图1所示：工作台板下端与曲肘机构固定，同时曲肘该六工位拉伸机采用PLC作为主控制器，工作收稿日期：2011—03—07作者简介：杨卫志，在读研究生，主要从事机、电、液一体化控制系统的研究与设计。E—mail：yoursyang_2008@163．com。第5期杨卫志等：一种多缸液压同步系统的控制策略及其仿真研

8、究·133·过程中PLC不断地采集光栅尺反馈回来的各液压缸取决于从动缸跟随主动缸的跟随效果，因此，作者重的位置信号，通过对位置信号进行相关的控制算法处点研究在不同的控制方法下从动缸跟随效果的差异。理，控制器