同步液压伺服激振控制系统的研究

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1、2012年1月机床与液压Jan．2012第40卷第2期MACHINET0OL&HYDRAULICSVo1．40No．2OOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．02．014同步液压伺服激振控制系统的研究刘玉绒，陈兴华，窦宝明(广州机械科学研究院有限公司液压研究所，广东广州510700)摘要：采用LabVIEW软件、AD／DA采集卡和伺服阀等对同步液压激振系统进行闭环控制、相位和幅值自动补偿。根据系统反馈的液压缸位移量的变化使PID控制器参数、和自动修正。实践结果表明：采用该控

2、制系统控制同步液压伺服激振系统，有效地解决了幅值衰减和通道不同步的问题。关键词：电液伺服系统；PID控制；闭环控制；正弦激振中图分类号：TH137文献标识码：A文章编号：1001—3881(2012)2-039—3ResearchonSynchronizationHydraulicServoShockExcitationControlSystemLIUYurong，CHENXinghua，DOUBaoming(HydraulicResearchInstitute，GuangzhouMechanical

3、EngineeringResearchInstituteCo．，LTD．，GuangzhouGuangdong510700，China)Abstract：Bytakingwaysofclosed-loopcontrol，phaseandamplitudevalueautomaticcompensationwithLabVIEWsoftware，AD／DAcollectioncardandsenrovalve．thesynchronizationhydraulicshockexcitationsyste

4、mwascontrolled．ThePID’SparameterofK，KiandKdwouldbeprogressedinself-correctingwithsystemfedbackofhydrauliccylinderdisplacementvariance．Thepracticere—suhshows：byadoptingthissystemtocontrolsynchronizationhydraulicscrvoshockexcitationsystem，theamplitudedeca

5、yandchannelnon-synchronousproblemsaresolvedvirtually．·Keywords：Electro·hydraulicservosystem；PIDcontrol；Closed-loopcontrol；Sineshockexcitation实验室虚拟仪器集成环境(LaboratoryVirtual1控制系统原理InstrumentEngineeringWorkbeneh，LabVIEW)，是控制系统采用主从计算机结构(见图1)。下位美国国家仪器公司(Natio

6、nalInstruments，NI)的软计算机利用模拟信号输出卡输出控制信号给伺服放大件产品之一，也是目前应用最广、发展最快、功能最器进而控制伺服阀完成3个液压缸的位置控制功能，强的图形化软件(G语言)开发集成环境。Lab—同时利用数据采集卡采集位移电压信号。上位计算机VIEW中提供大量现成的图形模板，可供生成美观实(工控机)显示控制界面并设定各种参数。各液压缸用的仪器面板；还提供丰富实用的数值分析、数字信的幅值补偿和相位上的同步是通过调整输入波形的幅号处理等功能；同时，高度集成了各种PCI、PXI、

7、值和相位来实现的。VXI、Rs_232、RS-485等标准设备及数据采集卡、网络设备的驱动功能，通过NI提供的众多流行仪器的；I圈}源码级驱动程序，可轻而易举地与外部设备进行通讯机雨硬4——酉雨卜_—面!和控制。在LabVlEW平台上，进行数据采集系统设计可节省大量的程序开发时间。一：⋯L一一一⋯．．_一一I文中利用LabVlEW开发的控制系统控制三个液将控制系统分为输入、输出和处理三部分具体分压缸，使三缸同步，正弦激振同步要求不大于析。l5。，同步定位精度不大于0．1mm。(1)输入部分作者基于La

8、bVIEW的虚拟仪器图形化编程语言，液压缸活塞杆的伸出量对应位移传感器的电信采用AD／DA数据采集卡，实现对同步液压伺服激振系统控制信号的产生、位移反馈信号的采集、对给定号；此信号经过位移变送器得到了放大；再进人数据采集卡；经过数据采集卡的转换变成计算机可识别的和输入进行比较、利用PID算法对给定幅值和相位进数字信号。行校正等功能。收稿日期：2010—12—04作者简介：刘玉绒，女，工程师，主要研究方向为机电液一体化设计与制造、电液比例／伺服控制。E—m