数字液压技术在建筑施工中的应用

数字液压是目前正在发展中的先进液压技术,其优点是精度高、控制系统稳定、抗干扰能力强、同步性好、出力大,与电液伺服系统相比对液压油的洁净度要求低.目前采用的滑移施工设备主要是对液压缸进行压力控制,仅把位移作为监测数据.由于各个滑移轨道上的摩擦力不同,原则上没有位移闭环控制是无法保证滑移同步的.数字液压缸的控制模式可以是力闭环控制、也可以是位移闭环控制,而滑移施工恰恰需要位移控制模式,同时要求各个滑移位置严格保持同步性.所以数字液压缸的这些优点恰好可以应用于大型建筑结构的滑移施工中.该文介绍了数字液压系统在某大型结构屋盖网架滑移施工的应用情况,由于该网架结构尺寸很大,滑移施工采用了四条轨道进行滑移,因为各个轨道距离比较远,所以在控制上采用了分布式控制技术.目前该网架的滑移工作已经顺利结束,事实证明数字液压系统在滑移施工中具有突出是优势,属于新一代的滑移施工技术.     

基于PLC的移位同步控制系统设计

为了解决工程施工中液压设备多管道同步移位的问题,设计了管道移位同步控制系统。该系统利用S7-300PLC作为控制核心,位移传感器和压力传感器为检测器件,管道为被控制对象,通过分析来自压力传感器的压力值与设定的压力界限值比较,保证管道在安全情况下运行;将位移传感器获得各管道的位移值与参考管道的位移值进行比较,利用闭环控制原理控制管道同步运行,并使用组态软件Win CC进行实时监控。该系统在现场使用效果良好,实现了4个管道稳定同步移位,最大误差为2.45 mm,满足工程要求。     

电液伺服系统位置-压力主从控制方法研究

基于主从控制理论提出一种新的阀控缸电液系统位置和压力主从控制方法。建立阀控缸系统位置传递函数后,将液压缸两腔的压力动态变化信号应用位置-压力转换公式转换为位置信号,再将转换的位置信号叠加到电液伺服系统的主位置闭环内,以实现阀控缸系统位置和压力的主从控制。通过在MATLAB/Simulink中搭建的仿真模型,仿真分析该方法的控制效果,结果表明该控制方法正确可行。通过分析现场样机矫直钢板时液压缸的位置和压力信号,证明电液伺服系统位置-压力主从控制方法可以实现位置、压力不同变量的在线主从控制,提高了系统的响应速度和控制精度,为其他电液伺服系统的设计研究提供理论基础。     

进给伺服系统位置控制过程中的参数调整

数控系统伺服轴位置控制是由伺服系统完成的,而进给伺服系统位置控制形式按有无分离型位置检测装置分为半闭环控制和全闭环控制,我们通过原理分析二者的主要差别,然后分别举例分析不同进给伺服系统位置控制过程中的故障及其排除过程。     

压电陶瓷微位移驱动器建模与控制

考虑利用白光干涉仪进行表面三维形貌测量时压电陶瓷(PZT)的蠕变效应对微位移驱动器位移精度的影响,提出了一种沿参考镜光轴方向提高该驱动器位移精度的方法.系统研究了该驱动器的位移检测回路、PID闭环控制以及蠕变补偿控制;利用光电位置传感器和光学杠杆调节位移检测回路,将压电陶瓷驱动器微位移反馈至控制系统,建立PID闭环控制.充分考虑了PZT蠕变特性对测量过程的影响,建立了"电压蠕变"补偿模型,实现了基于PID闭环控制与蠕变补偿控制相结合的复合控制方法.利用XL-80激光干涉仪测量压电陶瓷驱动器在PID闭环控制和复合控制二种情况下的微位移,实验结果显示前者位移误差为0.007 μm,后者位移误差为0.005 μm.结果表明该方法可有效克服压电陶瓷迟滞非线性和蠕变对测量结果的影响,满足表面三维形貌测量的高精度要求.     

数控机床检测元件的故障分析与排除

测量元件是数控机床伺服系统的重要组成部分,决定了系统的控制精度,它检测机床轴的位移或速度的变化,作为反馈信号输入到NC系统中,构成系统的闭环或半闭环控制。     

基于伺服电机的位置跟踪控制系统设计

针对传统开环位置控制的不足,根据实际系统设计的要求,通过上位机、控制卡、伺服系统和位置传感器构建了位置闭环系统.先采用PID中的纯比例调节,得到的控制系统运行稳定.为了进一步提升控制效果,在系统中加入了前馈微分环节,通过理论模型运算,设置合理的微分系数,可使系统在恒速信号输入下完全消除位置跟踪的稳态误差,且提升起步阶段的响应速度,提高了控制效果.     

轧机液压厚度控制系统的动态特性分析

轧机液压厚度控制系统采用位置闭环及压力闭环控制。文章分析了系统各个环节对系统动态性能的影响 ,并建立了板带轧机的AGC控制模型。研究结果与实际是完全相符的     

多点同步顶升的大型结构件称重技术

利用液压系统对结构件进行升降,通过位移传感器在升降过程中进行多点同步协调控制,实现大型结构件的准确称重。阐述了基于千斤顶、压力传感器、位移传感器及微机等构成的一个多输入多输出称重系统,利用计算机模型控制系统实现液压多点同步顶升,该系统已在渤海油田生产组块QKl7—2WHP3安装过程中获得成功的应用。     

电液压力闭环控制在衬砌管片环力学性能试验中的应用

为了分析衬砌管片环在地下50米深层的使用情况,开展建立等效力学性能试验的加载机构,试验成功的关键在于液压系统加载压力控制。文中液压系统采用电液压力闭环控制方式,对比输入压力与油缸端压力,利用电子放大器与比例溢流阀对压力进行实时补偿,最终实现压力精准控制。此外,采用组态网对试验数据进行实时跟踪记录。     

压铸机压射系统全闭环实时控制应用

该文介绍了冷室压铸机压射系统的全过程闭环实时控制技术的应用。为了提高压铸机模具型腔内的压铸件质量,该系统采用新型数字式伺服驱动器和液压阀芯驱动专利技术——VCD音圈驱动技术的高频响比例节流阀,对压射油缸的速度,位置和压力进行全过程的闭环实时控制,大大提高了压铸机的整体机动性,稳定性和可靠性。     

Development of a novel two-dimensional(2D) three-way(3W) fuel flow control servo valve with constant pressure difference

To solve the problems of large volume, and low integration of traditional electro-hydraulic servo valve with constant pressure differential fuel metering device, a new two-dimensional three-way constant pressure differential fuel flow control servo valve (2D3WFFCSV) is developed. It innovatively adopts the advantages of lightweight of “two-dimensional hydraulic technology”, The constant differential pressure function and flow regulation function are integrated into a two-dimensional (2D) main spool with two degrees of freedom (rotational and axial degrees of freedom). The flow control process of 2D3WFFCSV is as follows: firstly, the armature of the torque motor and the two-dimensional piston are coaxially installed at the end of the two-dimensional piston, so the torque motor can directly drive the two-dimensional piston to rotate; secondly the “hydraulic servo screw mechanism”, which can amplify the power, is used to drive the two-dimensional piston to move in line; Finally, a pair of conversion mechanisms (roller group and spiral track conversion mechanism) are converted into the angular displacement of 2D main spool to control the area of flow valve port. The axial degree of freedom of 2D main spool realizes the function of constant differential pressure. To improve the flow control accuracy of the servo valve, the axial position of the 2D piston is detected by the linear displacement sensor (LVDT), and the signal is transmitted to the controller to realize the closed-loop control. To explore its open-loop characteristics, the mathematical models of torque motor, two-dimensional piston and main spool are established to obtain its open-loop transfer function. Then the AMESIM simulation model is built. To optimize the design of the system, through the dynamic simulation of the system, the influence of key parameters on the dynamic response of the system can be studied. An experimental study is carried out to verify the design feasibility of the servo valve. The experimental results show that under the condition of no-load and full-scale input, the closed-loop delay of the servo valve is 1.84%, the linearity is 2.14%, the step response time is 43 ms, and the dynamic frequency response is 38 Hz. The newly developed 2D3WFFCSV has the advantages of high integration, small size, light weight (801.5 g) and high response and control accuracy. It can replace the constant differential pressure, metering valve and hydraulic servo valve in the aeroengine fuel regulator.     

精密数控机床的转角-线位移双闭环位置控制系统

研究出一种双位置闭环高精度伺服控制技术,并结合国情开发了用于高精度数控机床的新型双闭环位置控制系统。该系统可对各种类型的数控机床实现以高精度、高稳定性和优良的动态性能为特征的全闭环位置控制。应用于数十台国产数控机床上,在复杂模具零件和精密孔系零件加工方面取得良好效果。     

2D阀控电液激振器振动中心偏置量控制的研究

为了消除2D阀控电液激振器由于加工误差和载荷不对称产生的单侧偏移,并且实现受控的零位偏移振动。提出了一种偏置控制方法。该方法是将一个数字伺服阀与2D阀并联,数字伺服阀、电-机械转换器和位移传感器构成活塞杆的位置闭环控制系统。通过对活塞杆的位置闭环实现激振器偏置量的控制。实验结果显示活塞杆位置闭环控制系统的阶跃响应时间为2.9s,稳态误差为3.04%。激振器以1Hz的频率作偏置振动时振动中心的稳态误差为0.3%,以100Hz的频率作偏置振动时振动中心稳态误差为1.35%。     

基于多自由度气动机械手位置伺服系统稳定性控制研究

基于传统易碎薄板机械手位置伺服控制系统稳定性低、自动化分拣效率低等不足,设计了一种基于笛卡尔坐标式的气动码垛机器手和位置伺服稳定性控制系统。首先,设计并介绍笛卡尔坐标式码垛机械手的基本组成结构,对机械手末端吸盘气动回路控制系统进行设计和分析;然后分别对机械手X、Y、Z三个方向的伺服电机控制原理进行分析并设计了一种位置伺服系统的前馈自适应控制算法;最后,将传统位置闭环PID算法和前馈自适应控制算法进行位置跟踪稳定性对比试验。实验结果表明该笛卡尔坐标式的气动码垛机器手和位置伺服稳定性控制系统设计合理,满足实际生产要求。     

锆钛酸铅镧陶瓷光致微位移的闭环伺服控制

利用锆钛酸铅镧(PLZT)陶瓷的光致形变效应,提出了一种光控微位移伺服系统,并通过实验对其闭环伺服控制特性进行研究。建立PLZT陶瓷光致微位移闭环伺服系统的多物理场耦合数学模型,通过静态实验对光照与光停阶段PLZT陶瓷光致形变表达式进行了参数识别。搭建了PLZT陶瓷光致微位移闭环伺服控制实验平台,基于ON-OFF控制策略,在不同光照强度下对PLZT陶瓷的光致微位移进行了闭环伺服控制实验。结果表明,通过对紫外光源施加ONOFF控制,能够实现PLZT陶瓷输出位移的闭环伺服控制。PLZT陶瓷输出位移曲线在伺服控制阶段出现超调量之后,围绕目标值上下波动。光致微位移伺服系统的响应速度、超调量与波高随着光照强度的增强而增加;在400mW/cm2光照强度下,PLZT陶瓷输出位移到达目标值的时间仅为100mW/cm2光照强度下的20%。实验结果为PLZT陶瓷在微驱动方面的工程应用奠定了基础。     

基于变模糊PID控制器的阀控非对称缸复合控制策略

针对非对称液压缸正反向运动的不对称性对位移控制精度的影响,为了提高阀控非对称液压缸伺服系统位移控制精度,设计了根据液压缸运动方向选择对应模糊PID位移控制器的位移闭环及速度前馈复合控制方案。搭建了基于ADAMS,AMESim和Simulink的阀控非对称液压缸伺服系统联合仿真模型。研究表明,采用速度前馈控制系统响应更快;采用对应变模糊PID位移控制器控制策略,非对称缸换向跟踪期望位移的精度更高。     

液压注塑机伺服泵流量与压力解耦控制方法

介绍一种液压注塑机伺服泵流量与压力解耦的控制方法。对液压注塑机伺服系统进行建模分析,详细分析伺服泵转速与转矩、流量与压力的解耦控制,采用切换控制策略对控制方法进行优化,实现了注塑周期中不同工艺过程的良好跟踪效果和控制精度,并提高了控制响应速度。     

广义脉码调制液压伺服控制的研究

提出了广义脉码调制液压伺服控制,研究了用开关阀代替比例阀或伺服阀实现液压伺服控制的理论和方法。分析了开关阀控非对称液压缸伺服系统的动静态特性。为减少力负载对液压位置伺服控制精度的影响,设计了负载观测器;利用观测出来的等效负载进行反馈控制,抑制力负载干扰的影响,提高液压位置伺服控制的精度。     

液压软管脉冲试验机电液伺服系统的设计与研究

随着我国飞机、汽车、工程机械的快速发展,对液压系统的管路及附件的耐压性、抗冲击性及其可靠性提出了更高的要求。根据对液压软管的液压脉冲实验要求设计了液压软管压力脉冲试验机电液伺服系统,并针对正弦波、水锤波的不同类型输入信号对系统进行了仿真研究,根据试验机周期性测试任务以及电液伺服系统非线性的特点,采用了重复控制和PID控制的复合控制策略,仿真结果表明此控制方法可以提高压力跟踪精度、动态特性和系统的鲁棒性。通过设计基于LabVIEW虚拟仪器和PLC的测控系统,对系统进行实验研究。仿真结果和实验结果研究相比表明,所设计的液压伺服系统可以满足用户提出的严格测试要求。