变质量液压位置控制系统动态特性及控制研究

发布时间：2019-11-22 11:16

【摘要】：针对大型液压固定式破碎机位置控制系统参数多变的特点,建立了破碎机大臂液压位置控制系统的数学模型,分析了其等效质量、固有频率和阻尼比与大臂、二臂位姿的关系,研究了传统PID和基于指数趋近率的滑模变结构控制算法的控制效果。仿真结果表明:基于指数趋近率的滑模变结构控制算法响应速度快,鲁棒性强,控制性能优于传统PID控制。
【图文】：

eresearchedoftradition-alproportionintegrationanddifferential(PID)controlandtheslidingmodevariablestructurecontrolalgorithmbasedonexponentialapproachingrate．Simulationresultsshowthattheslidingmodevariablecontrolalgorithmbasedonexponentialapproachingraterespon-sesquicklyandisofstrongrobustnesscapacity，andmuchbetterthanthetraditionalPIDcontrolinperformance．Keywords:Fixedhydrauliccrusher;Equivalentmass;PIDcontrol;Slidingmode0前言固定式液压破碎机是一种新型高效二次破碎设备［1］，图1为某公司大型固定式液压破碎机工作装置结构。图1固定式液压破碎机结构由于其工作半径达18m，整机质量大，在运动过程中，参数多变，特别是位姿变化引起油缸等效质量的变化范围大，给下一代新型激光导引自动定位式破碎机的研制带来了很大的难度。作者以该破碎机大臂液压回路为研究对象，建立了其阀控非对称缸位置控制系统数学模型，分析了等效质量、固有频率和阻尼比变化规律，以及上述参数对该位置控制系统的影响，仿真试验验证了传统PID控制和基于指数趋近率的滑模变结构控制的可行性。1大臂液压回路数学建模该型号固定式液压破碎机大臂控制回路结构框图如图2所示。破碎机为人工遥控，远程控制。操作人员携带遥控信号发送器，操作手柄，动力柜中的无线信号接收器接收手柄信号，经过放大，并传递给比例控制器，控制器接收信号运算处理后驱动比例多路阀，控制流量，进而控制缸的位移。图2大臂控制回路结构框图

图1固定式液压破碎机结构由于其工作半径达18m，整机质量大，在运动过程中，参数多变，特别是位姿变化引起油缸等效质量的变化范围大，给下一代新型激光导引自动定位式破碎机的研制带来了很大的难度。作者以该破碎机大臂液压回路为研究对象，建立了其阀控非对称缸位置控制系统数学模型，分析了等效质量、固有频率和阻尼比变化规律，以及上述参数对该位置控制系统的影响，仿真试验验证了传统PID控制和基于指数趋近率的滑模变结构控制的可行性。1大臂液压回路数学建模该型号固定式液压破碎机大臂控制回路结构框图如图2所示。破碎机为人工遥控，远程控制。操作人员携带遥控信号发送器，操作手柄，动力柜中的无线信号接收器接收手柄信号，经过放大，并传递给比例控制器，，控制器接收信号运算处理后驱动比例多路阀，控制流量，进而控制缸的位移。图2大臂控制回路结构框图

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本文编号：2564448