旋压机液压伺服系统位置压力复合控制研究

通过研究大直径薄壁管旋压机旋轮的压下控制,提出对液压系统采取位置闭环控制为主、压力闭环控制为辅的复合控制策略。液压缸与负载接触时,压力传感器将采集到的动态压力通过压力-位移转换模块反馈到系统的输入端,同时位移传感器的输出也作用于系统的输入端。首先建立了旋压机液压伺服系统位置-压力控制数学模型,然后利用AMESim软件进行仿真分析,验证该控制方式的可行性。结果表明:利用该控制方法不仅实现了压力、位置之间的实时测量、转换与调整,同时提高了大直径薄壁管旋压机液压伺服系统的响应速度、位置精度。     

基于PD控制的液压系统的建模和分析

针对液压系统的稳定性、快速性和准确性问题,提出通过合理选择控制参数来调节系统动态特性的方法。首先,对液压系统进行建模,然后利用AMESim软件对其进行仿真,同时在时域和频域内分别分析PD控制器各增益系数对系统性能的影响。研究结果表明,比例环节(P)能够改变系统的稳定性,但所需调节时间比较长,系统振荡剧烈,且随着比例系数的增大系统稳定性变差。当加入微分环节(D)时,系统的振荡次数减少,调节时间变短,响应速度提高,但系统的抗干扰能力减弱。最后根据控制系统中给出的幅值裕度和相位裕度范围确定控制器各增益系数,可以使系统快速获得满意的动态特性,为液压系统动态性能的调试提供了一种参考方法。     

基于级联控制器的大直径薄壁管旋压机液压系统

针对旋压机液压系统的控制问题,设计一种结合扰动观测的级联控制器,对大直径薄壁管旋压机的旋轮进行复合控制。为了克服系统参数不确定和各种干扰因素对旋轮压下量的影响,提出通过扰动观测对系统中不确定的参数进行估计和补偿,然后利用滑膜控制理论设计级联控制器,使整个控制系统构成位置闭环为控制外环、压力闭环为控制内环的结构。仿真结果与传统的PID控制对比得出:该控制器可以有效减小负载扰动和不确定参数对系统的影响,提高系统的响应速度,减小液压缸位移的跟踪误差,改善旋轮的位置控制精度。