电液数字控制技术在提升装置中的应用研究

发布时间：2020-05-12 19:21

【摘要】：提升装置在工业中应用极为普遍,其动力机构多采用电液比例阀或电液伺服阀控制液压马达或液压缸,以阀控马达或阀控缸来实现上升、下降以及速度控制。电液比例控制和电液伺服控制投资成本较高,维护要求高,且提升过程中存在速度误差及抖动现象,影响了正常生产。为满足生产要求,提高生产效率,需要研究一种新的控制方法来解决这些不足。 随着科学技术的飞速发展,计算机技术在液压领域中的应用促进了电液数字控制技术的产生和发展,也使液压元件的数字化成为液压技术发展的必然趋势。本文以铅电解残阳极洗涤生产线中的提升装置为研究对象,采用电液数字控制方法来实现提升装置的速度控制。论文首先对现有数字阀的种类及优缺点、提升装置的机械结构及工作原理进行分析,选择液压马达作为液压控制系统的执行元件,并选择自带压力补偿装置的数字方向流量阀来控制液压马达的转速和旋转方向,应用速度反馈、微机控制,设计完成了电液数字速度控制系统。该系统由数字阀步进电机实现数/模信号转换,省去了数/模转换装置,简化了液压控制系统结构。接着建立了电液数字速度控制系统的数学模型,采用特征方程根法和频域分析法来判断闭环系统的相对稳定性,并应用MATLAB/Simulink仿软件对控制系统进行仿真,在仿真基础上增加PID校正环节,以保证提升装置速度控制系统的稳定性及快速性,实现速度的准确控制。 设计分析表明,在提升装置的速度控制系统中,采用电液数字控制技术是可行的,它可使提升速度稳定,且速度响应较快,理论上可以实现零速度误差,从而为铅电解残阳极板洗涤生产线提升装置的速度控制系统设计提供一种较好的控制方法,为提高生产效率奠定了一定的理论基础。
【图文】：

1一受板输送机;2一洗涤水箱;3一洗涤输送机;4一拖平输送机;5一托落装置;6一推出装置;7一回转堆垛升降台;8一称量装置;9一输出输送机图2.4所示的洗涤生产线工作原理是:由吊车将铅残阳极板从电解槽中整槽吊出，然后放在受板输送机上，由受板输送机向前传给洗涤输送机，并将板间距拉开进行喷淋、洗涤操作，洗涤完之后由拖平输送机将残阳极板输送到推出装置处，由推出装置将洗涤好的残阳极板推到回转堆垛升降台进行堆垛处理，最后进行称重、输出，由吊车吊运走。通常洗涤生产线的设计要根据残极板的形状、质量、年生产能力、成本以及厂房的布置形式进行设计，但基本的工作原理都是大同小异。由云南驰宏锌锗股份有限公司、云南新立有色金属有限公司和昆明理工大学合作研制了一条铅电解残阳极板洗涤生产线，如图2.5所示。所设计的铅电解残阳极洗涤生产线的年生产能力10万吨。铅残阳极板的洗涤过程和以往的残阳极板处理机的区别是所设计的洗涤生产线采用自动上下料，单片双面洗刷的方式，这种方式使铅残阳极板的洗涤更加彻底

3.4提升装置电液数字控制系统的设计通过对提升装置的工作原理分析，现拟定提升装置的液压控制系统原理图，如图3.6所示。本电液数字速度控制系统采用数字方向流量阀控制液压马达的转速和旋转方向，实现对提升装置的速度控制。提升装置的电液数字速度控制系统工作原理是:微机向阀控制器发出方向指令脉冲信号，，阀控制器对输入的脉冲信号进行放大处理后传递给数字阀步进电机，控制步进电机的旋转方向和转角位移。步进电机通过凸轮式机械转换器推动阀芯移动，阀口打开，不同的步进电机旋转方向控制数字阀打开不同的开口。油液通
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH21

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本文编号：2660714