电液位置伺服系统中间隙的双缸联动全补偿方法.pdf

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1、第41卷第1期兰州理工大学学报Vo1．41NO．12015年2月JournalofLanzhouUniversityofFechnologyFeb．2O15文章编号：1673—5196(2015)01—0047—04电液位置伺服系统中问隙的双缸联动全补偿方法魏列江，李娜娜，冯志清，董万玉(兰州理工大学能源与动力工程学院，甘肃兰州730050)摘要：针对电液位置伺服系统中液压缸与负载球铰连接处的间隙会导致系统动态性能变差、超调量增加和稳态误差增大，甚至诱发极限环震荡的问题，提出在负载端设置补偿液压缸，与主动缸形成双缸联动的驱动结构，

2、补偿缸对负载施加与主动缸方向相反的力，使负载与主动缸始终紧压在间隙的一侧，以达到完全补偿系统中间隙的方法．利用AMESim软件进行的建模和仿真分析表明，此方法从结构上完全补偿了系统中的间隙．关键词：电液位置伺服系统；间隙非线性；间隙全补偿；双缸联动中图分类号：TH113．2文献标识码：AFullcompensationofclearanceinelectro-hydraulicpositionservosystembymeansofdouble-cylinderlinkageWEILie-iiang，LINa-na，FENGZhi

3、—qing，DONGWan-yu(CollegeofEnergyandPowerEngineering，I~nzhouUniv．ofTech．，Lanzhou730050，China)Abstract：Aimedattheproblemsoccurredattheconnectionofthehydrauliccylinderwiththeloadballhingejointinaelectro-hydraulicpositionservosystem，wheretheclearanceattheconnectionmaylcad

4、toworseningofsystemdynamicperformanceincreasingofovershootandsteady-stateerror，andinduceeventhelimitcyclicoscillation，itisproposedthatacompensationhydrauliccylindercanbesetattheloadsideandastructureofdouble-cylinderlinkageparalleltotheactivecylinderwillform．Thecompens

5、ationhy—drauliccylinderapplyanoppositeforceontheload，makingboththeactivehydrauliccylinderand1oadal—wayspressedontotheclearancesideandcompletelycompensatingtheclearanceinthesystem．ItisshownbysystemmodelingandsimulationwithsoftwareAMESimthatbyusingthismethodtheclearance

6、inthesystemcanbecompletelycompensated．Keywords：electro-hydraulicpositionservosystem；clearancenonlinearity；fullclearancecompensation；double-cylinderlinkage电液位置伺服控制作为重载、高频响场合的一重问题[2]．所以在真实电液位置伺服系统的设计中，种最主要的运动控制方式，已被广泛的应用于舰船、需要预先充分考虑和分析间隙非线性对系统的影航空、航天、海底作业和雷达天线的跟踪控制等领响，并

7、设计合适的方法对其进行补偿，以免造成所设域．工程实际中，电液位置伺服系统液压缸活塞杆与计的电液位置伺服系统性能达不到要求，甚至设计负载之间多数通过铰链进行连接，由于制造、安装误失败E引．本文在分析了间隙非线性对系统影响的基差和磨损等原因，铰链连接处常常产生较大的间础上，采用双液压缸联动驱动负载的间隙补偿方法，隙_】]．间隙是一种本质非线性，通常会造成控制系统使得负载在往复运动过程中，液压缸活塞杆上的球动态性能变差，超调量增大，稳态误差增大，当输入铰轴套始终紧压在负载轴上，从而完全补偿了间隙信号的幅值较小时，能造成90。的相位滞后，

8、甚至当非线性．间隙非线性较严重时将会诱发系统极限环振荡等严1含间隙非线性的电液位置伺服系统收稿日期：2014-03—05典型的电液位置伺服系统主要由放大器、伺服基金项目：国家自然科学基金(51365028)作者简介：魂列江(1972-)，男，甘肃兰