多轴控制功能的液压伺服系统的开发和应用研究

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1、HvdraulicsPneumatics＆Seals／No．10．2012多轴控制功能的液压伺服系统的开发和应用研究钱伟春，沙莎，忻伟峰(1．上海中冶技术工程有限公司，上海200233；2．上海第二工业大学，上海201209)摘要：针对现代工业生产过程中日益苛刻的控制要求，开发了一种基于柔性控制器架构的液压伺服系统。采用现场总线方式能够处理复杂的多轴功能，实现快速精确的闭环控制，并构筑了开放式软件平台，提供完整的编程、调试、模拟、参数化、可视化和跟踪功能。该系统应用在国内某著名钢铁厂烧结机的布料控制上，实现了对扇形闸门和微调闸门(由7组液压缸联轴驱动)开度的真正的精确闭环控制。自2008年初

2、投产以来的正常运行表明：该系统具有较好的稳定性和可操作性，并由于其信号处理灵活、控制结构柔性的特点而在不同的工程领域有着更为广泛的应用前景。关键词：液压伺服系统；多轴控制；烧结机；布料闸门开度中图分类号：TH137文献标识码：A文章编号：1008—0813(2012)10—0021—04DevelopmentandApphcationResearchonHydraulicServoControlSystemwithMulti——axisControlFunctionQIANWei—chun，SHASha，XINWei-fend(1．ShanghaiCMItechnicalengineerin

3、gCo．，Ltd．，Shanghai200233，China；2．ShanghaiSecondPolytechnicUniversity，Shanghai201209，China)Abstract：Inordertomeetincreasinglystringentcontrolrequirementsinmodemindustrialproduction，ahydraulicservosystembasedonflexiblecontrollerarchitecturewasdeveloped．Thefastandaccurateclosed-loopcontrolofcomplexmul

4、ti-axismotionbythefieldbuswaywasrealized，andanopensoftwareplatformwitchcanprovidecompleteprogramming，debugging，simulation，parameterization，visualizationwascarriedout．Thesystemhasbeenappliedincontrolofadistributiongateforasinteringmachineinawell-knowndomesticsteelmilltoachievethetrulyaccurateclosed-

5、loopcontrolofopeningoffan-shapedgateandfine—tunedgatedrivedfromsevengroupsofhydrauliccylinder．Normaloperationsincetheearly2008showthatthesystemhascharacteristicsofgoodstabilityandmaneuverabilityand，becauseofitssignalprocessingflexibility，controlstructureflexiblefeatures，ithasabroaderapplicationpros

6、pectindifferentengineeringfields．Keywords：hydraulicservosystem；multi-axiscontrol；sinteringmachine；openingofthedistributiongate0引言现了对7组液压缸的联动实时闭环控制，取得了良好的效果。液压系统因其功率密度高、能量传递均匀、峰值加速度大等特点，因而在工业和工程领域得到广泛的应1多轴控制功能用。而现代技术的发展，要求大功率的驱动也具有非常1．1控制需求好的精确控制能力，特别的场合还要求这种运动控制越来越多的工程场合需要多个动力驱动源按各自是多轴联动的，比如飞机模拟平台、

7、用于特殊场合的机确定的运动规律联动控制，以获得复杂的运动。同步跟械手(或机器人)等，这就为高精度的液压伺服系统的踪，运动叠加，虚拟轴控制，平行推进，旋转切刀，飞剪应用提供了新的机会。飞锯，升降平台，等等，都是多轴控制应用的例子。由于本文研究开发的具有多轴控制功能的液压伺服系每个独立驱动的运动轴相对于联动的其他运动轴都有统，通过在炼铁厂烧结机混合料布料装置上的应用，实非常严苛的约束，因此对控制精度、稳定性、频响