全液压矫直机电液伺服协同控制研究

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1、２０１４年１２月机床与液压Ｄｅｃ?２０１４第４２卷第２３期ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳＶｏｌ?４２Ｎｏ?２３ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ?ｉｓｓｎ?１００１－３８８１?２０１４?２３?０１２全液压矫直机电液伺服协同控制研究朱士伟，李宏杰，黄庆学，张伟（太原科技大学，重型机械教育部工程研究中心，山西太原０３００２４）摘要：以中厚板全液压矫直机为控制对象，重点研究了４个ＡＧＣ液压缸在不同工况下的协同作业性能。建立了液压滚切剪电液伺服系统的数学模型；针对全液压矫直机四回路电液伺服协同控制系统的非线性、时变、易受负载扰动等特点，选择模糊神经网络控制算法，提出了基于模糊

2、神经网络控制器与偏差耦合控制结构相结合的四回路电液伺服协同控制方案，完成了４个ＡＧＣ控制回路之间的存在系统耦合误差动态补偿；现场实验表明，该控制算法稳定性能高，收敛速度快；使用该方案之后，控制系统具有很好的协同控制精度，能够较好地实现全液压矫直机４个ＡＧＣ液压缸协同跟踪控制。关键词：全液压矫直机；偏差耦合控制；模糊神经网络；协同控制中图分类号：ＴＧ３３３?２３文献标识码：Ａ文章编号：１００１－３８８１（２０１４）２３－０４６－５ＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＥｌｅｃｔｒｏ⁃ｈｙｄｒａｕｌｉｃＳｅｒｖｏｏｆＣｏｏｐｅｒａｔｉｖｅＣｏｎｔｒｏｌｆｏｒＦｕｌｌＨｙｄｒａｕｌｉｃＳｔｒａｉｇ

3、ｈｔｅｎｉｎｇＭａｃｈｉｎｅＺＨＵＳｈｉｗｅｉ，ＬＩＨｏｎｇｊｉｅ，ＨＵＡＮＧＱｉｎｇｘｕｅ，ＺＨＡＮＧＷｅｉ（ＴａｉｙｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＨｅａｖｙＭａｃｈｉｎｅｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆｔｈｅＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＴａｉｙｕａｎＳｈａｎｘｉ０３００２４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｆｕｌｌｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｔｒａｉｇｈｔｅｎｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｏｆｔｈｉｃｋｐｌａｔｅｔｏｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｏｂｊｅｃｔ，ｒｅｓｅａｒｃｈｉｓｆｏｃｕｓｅｄｏｎｔ

4、ｈｅｆｏｕｒａｕｔｏｍａｔｉｃｇａｉｎｃｏｎｔｒｏｌ（ＡＧＣ）ｈｙｄｒａｕｌｉｃｃｙｌｉｎｄｅｒｓｉｎｔｈｅｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉ⁃ｃａｌｍｏｄｅｌｏｆｅｌｅｃｔｒｏ⁃ｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｅｒｖｏｓｙｓｔｅｍｆｏｒａｈｙｄｒａｕｌｉｃｒｏｌｌｃｕｔｔｉｎｇｓｈｅａｒｓｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ａｉｍｅｄａｔｔｈｅｆｕｌｌｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｔｒａｉｇｈｔｅｎｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｏｆｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｏｆｎｏｎｌｉｎｅａｒ，ｔｉｍ

5、ｅｖａｒｙｉｎｇ，ｌｏａｄｅａｓｙｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅａｎｄｏｔｈｅｒｖｕｌｎｅｒａｂｌｅｆｅａｔｕｒｅｓ，ｂｙｓｅｌｅｃｔｉｎｇｔｈｅｆｕｚｚｙｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ａｓｔｒａｔｅｇｙｏｆｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌｆｏｒｔｈｅｆｏｕｒｅｌｅｃｔｒｏ⁃ｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｅｒｖｏｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ，ｗｈｉｃｈｗａｓｂａｓｅｄｏｎｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｆｕｚｚｙｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｃｏｎｔｒｏｌａｎｄａｄｊａｃｅｎｔｃｏｕｐｌｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌ．ＴｈｅｅｘｉｓｔｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｆｏｕｒＡＧＣｃｏｎｔ

6、ｒｏｌｌｏｏｐｓｏｆｓｙｓｔｅｍｄｙｎａｍｉｃｃｏｕｐｌｉｎｇｅｒｒｏｒｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｗａｓｃｏｍｐｌｅｔｅｄ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｏｎｓｉｔｅｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌａｌｇｏｒｉｔｈｍｈａｓｇｏｏｄｓｔａｂｉｌｉ⁃ｔｙｂｅｈａｖｉｏｕｒａｎｄａｑｕｉｃｋｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅｒａｔｅ．Ａｆｔｅｒｕｓｅｄｔｈｅｓｔｒａｔｅｇｙ，ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｈａｓｖｅｒｙｇｏｏｄａｃｃｕｒａｃｙｏｆｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄｃｏｎｔｒｏｌ，ａｎｄｃａｎｗｅｌｌｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄｔｒａｃｋｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｏｆｆｏｕｒＡＧ

7、Ｃｃｙｌｉｎｄｅｒｏｆｔｈｅｆｕｌｌｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｔｒａｉｇｈｔｅｎｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｆｕｌｌｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｔｒａｉｇｈｔｅｎｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ；Ａｄｊａｃｅｎｔｃｏｕｐｌｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌ；Ｆｕｚｚｙｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋ；Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌ０前言值来减小耦合误差。系统采用模糊神经网络设计耦合［３］所研究的电液伺服系统为具有四自由度耦合特点误差补偿器，该算法不依赖被控对象精确数学模的多变量控制系统，４个电液伺服控制回路，完成分型，具有良好的模糊推理能力和