一种提高液压缸速度响应的模糊PI控制方法

发布时间：2021-08-23 17:32

　　对进口节流调速速度负载特性进行了分析,提出了一种基于模糊PI控制策略的方法,以提高液压缸速度响应。建立了进油节流调速的液压缸动力学模型;通过光栅尺对液压缸位移进行测量,并计算出相应的速度,与给定速度进行比较,确定控制策略。仿真和实验结果表明:采用模糊PI控制与线性改变节流口开度相比,模糊PI控制能提高液压缸的速度响应。 

【文章来源】：机床与液压. 2020,48(01)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

进油路节流调速回路

如图2(a)所示,为进口节流阀开度可调的调速回路原理简图,图中v0为系统设定的速度值,y为光栅尺检测到的液压缸位移量。在此将进口处的比例阀视为开度可调的节流阀,出口处的调速阀视为开度可调的背压阀,通过调节背压阀的开度大小来改变负载的大小。由光栅尺检测活塞位移,通过A/D模块转换,将信号传递给控制器进行处理,与输入的理想速度进行比较,将偏差信号通过D/A模块传递给比例放大器调整进油口比例阀阀口开度大小,从而实现液压缸运动速度的调整。该调速回路速度负载特性如图2(b)所示,当负载F逐渐增加即背压阀开度逐渐减小时,调节比例阀阀口开度,可以调节液压缸速度,并使液压缸速度稳定。1.2 进口节流调速的液压缸动力学模型

根据式(2)、(3)、(5)、(8)、(9),基于Simulink建立动力学模型,如图3所示,其中输入量为F、v0、ps,输出量为x和v。该模型中负载F为阶跃信号14×104 N;ps表示液压泵出口压力,为20×106 Pa;A1表示无杆腔面积,为10-3 m2;v0表示速度设定值,为0.05 m/s,V1表示液压缸无杆腔的体积,为10-3 m3;βe表示油液的弹性模量,为6.5×108 Pa;C表示流量系数,为6.2×10-4 s? Ν /m 2 ;D表示阻尼系数,为106 N·s/m;m表示液压系统驱动的负载质量,为100 kg;sqrt (u)= p s -p 1 。

【参考文献】：
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本文编号：3358296