液压滚切剪电液伺服协同控制研究.pdf

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1、2014正仪表技术与传感器2014第6期InstrumentTechniqueandSensorNo．6液压滚切剪电液伺服协同控制研究李宏杰，朱士伟，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：以中厚板液压滚切剪为研究对象，在重点分析2个AGC系统在不同工况下的运行特点的基础上，提出了电液伺服系统的协同控制策略。首先建立了液压滚切剪电液伺服系统的数学模型；其次针对液压滚切剪电液伺服控制系统的非线性、抗干扰性弱和时变等弱点，选择基于模糊PID控制的双闭环控制结构，完成了2个AGC控制回路之间的系统耦合误差动态分配，实现系统协同

2、运动控制；最后对双缸协同运动控制系统完成了动态试验，试验结果表明系统的响应速度快，同时具有较好的位移协同运动性能。关键词：液压滚切剪；AGC；电液伺服；双闭环；协同控制；模糊PID中图分类号：TG333文献标识码：A文章编号：1002—1841(2014)06—0099—04Electro-hydraulicServoofCooperativeControlResearchforHydraulicslittiIlgShearLIHong-jie，ZHUShi—wei，HUANGQing—xue，ZHANGWei(TaiyuanUniversityofScience

3、andTechnology，HeavyMachineryEnglneeringResearchCenteroftheMinistryofEducation，Taiyuan030024，China)Abstract：Usingthehydraulicslittingshearplateastheresearchobject，basedontheanalgsisoftheoperationcharacteristicsoftwoAGCsystemunderdiferentworkingconditions，weputforwardthecoordinatedcontr

4、olstrategyofelectro—hydraulicservosys-tern．Firstly，thehydraulicslittingshearwasestablishedbythemathematicalmodelofelectro-hydraulicservosystem．Secondlyforthehydraulicslittingshearelectro—hydraulicservocontrolsystemwasofnonlinear，time—varyingandweakanti-jammingweaknes-ses，wechosedouble

5、closed-loopcontrolstructurebasedonfuzzyPIDcontrol，completedcouplingerrordynamicallocationbetweenthetwoAGCcontrolcircuitsystemandrealizedcoordinatedmotioncontro1．Finally，thedynamictestofthetwocylindercoordinatedmotioncontrolsystemwasfinished．Theresultsshowthatthesystemhasresponsespeeda

6、ndgooddisplacementsynergysportsper-formance．Keywords：hydraulicslittingshear；AGC；Electro—hydraulicservo；doubleclosedloop；coordinatedcontrol；thefuzzyPID0引言阀控缸电液伺服系统实现两路位移协同控制的难点是两路电液伺服系统的位移运动的协同一致¨I2]，目前主要有2种控制方案实现多回路的耦合误差信号补偿：一是尽可能地减小单回路系统的跟踪误差以达到系统的协同控制精度；二是对多回路实施协同控制即采用耦合误差补偿方案，在不改变各

7、单回路位移控制环节的情况下，给出以单回路的跟踪误差为基础的耦合误差计算模型，通过耦合误差分配器来补偿各单回路减小耦合误差。为解决这一问题，提出了一种实用的位移协同运动的控制方法，并完成了现场试验验证。1液压滚切剪双缸电液伺服系统图1液压滚切剪的电液伺服控制系统液压滚切剪设备，把液压系统作为能量源推动上剪刃，在1．1系统简介及运动过程解析上剪刃做动态运动中，由液压系统通过给定左右液压缸的位移液压滚切剪为研究课题的被控对象，如图1所示，为液压的指令值控制上剪刃的运动状态为近似滚动。滚切剪的电液位移控制系统的示意图。液压滚切剪是一种新一个完整的剪切过程，称为一个剪切周期

8、。上剪刃为