CN103148063B - 阀控缸液压伺服系统位置和压力主从控制方法 - Google Patents

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Abstract

阀控缸液压伺服系统的位置和压力主从控制，属于大流量、高速度液压伺服系统控制技术领域，其特征是：在该阀控缸液压伺服系统中把位置信号作为整个系统的主反馈信号，位置控制作为整个系统的主闭环控制；压力信号作为从控制信号，压力反馈控制作为从闭环控制；在从闭环控制中引入压力转换增益，当执行机构载荷达到主从控制压力设定范围，阀控缸液压伺服系统的位置和压力主从控制启动，把实际压力信号与给定压力信号相比较得到的结果转换为位置偏差信号，将偏差信号补偿到整个系统的位置闭环回路中，系统根据总的位置偏差信号通过主从PID控制器对伺服阀进行调节，实现液压缸位置的精确调节。本发明的优点及积极效果是实现了液压伺服系统位置和压力的主从控制，提高系统控制精度并改善系统控制性能。

Description

阀控缸液压伺服系统位置和压力主从控制方法
技术领域
本发明属于大流量、高速度液压伺服系统控制技术领域，具体涉及阀控缸液压伺服系统位置和压力的主从控制方法。
背景技术
在大流量、高速度阀控缸液压伺服系统中，很多情况下都要实现位置和压力的主从控制，这就需要建立混合控制模型。系统的位置和压力混合控制模型非常复杂，具有非线性和极大的不确定性，而且工作环境往往存在一些未知的干扰，因此其控制性能，如稳定性、频率响应或负载灵敏度等都会降低或变差。阀控缸液压伺服系统位置闭环和压力闭环不能同时进行精确控制，这就限制了液压伺服系统混合控制的进一步发展。
发明内容
本发明的目的是提供一种阀控缸液压伺服系统位置和压力主从控制的新方法，有效地克服现有技术存在的缺点，能够简单、经济地实现大型液压伺服系统位置-压力的主从控制。
本发明为解决阀控缸液压伺服系统位置-压力主从控制所提出的技术方案是：
如图1所示，在该阀控缸液压伺服系统中位置信号和压力信号是两个控制信号，位置信号作为整个系统的主反馈信号，位置控制作为整个系统的主闭环控制；压力信号作为从控制信号，压力反馈控制作为从闭环控制；在从闭环控制中引入压力转换增益和位移转换增益，当执行机构载荷达到主从控制压力设定范围，阀控缸液压伺服系统的位置和压力主从控制启动，把实际压力信号与给定压力信号相比较得到的结果转换为位置偏差信号，将偏差信号补偿到整个系统的位置闭环回路中。系统根据总的位置偏差信号通过主从PID控制器调节伺服阀的动作，实现对液压缸的位置调节，这样就建立了一个基于双补偿的位置-压力主从控制的模型。
在该控制模型中，给出了闭环伺服系统的压力转换增益的计算方法，公式如下：
（）
该式中
——压力转换增益；
——实时测得液压缸工作时相邻两个时刻之间的压力差；
——实时测得液压缸工作时相邻两个时刻之间的位置差；
——实时测得液压缸工作时第时刻的压力值；
——实时测得液压缸工作时第时刻的压力值；
——实时测得液压缸工作时第时刻的位置值；
——实时测得液压缸工作时第时刻的位置值；
——检测时刻。
本发明的优点和积极效果：
（1）本发明通过采用合理的位置和压力转换机理，将压力的波动转化为微小的位置变化，简单、经济地实现了阀控缸液压伺服系统位置和压力的精确主从控制；
（2）本发明实现了液压伺服系统的多变量统一控制，能够提高系统控制精度，改善系统控制性能；
（3）本发明的实现，为液压伺服系统混合控制技术的发展提供了理论依据和新思路。
附图说明
图1为本发明的阀控缸液压伺服系统位置和压力主从控制模型结构框图。
具体实施方式
如图1所示，在该阀控缸液压伺服系统中位置信号和压力信号是两个控制信号，位置信号作为整个系统的主反馈信号，位置控制作为整个系统的主闭环控制；压力信号作为从控制信号，压力反馈控制作为从闭环控制。当执行机构载荷达到主从控制压力设定范围，阀控缸液压伺服系统的位置和压力主从控制启动，经压力传感器测得的实际压力反馈信号与给定控制压力的电信号相比较得到的压力偏差信号，该偏差信号乘以压力转换增益转换为位置偏差信号，通过位移转换增益系数对该位置偏差信号进行调整，把最终的位置偏差信号补偿到整个系统的位置闭环回路中。经位移传感器测得的位置反馈信号和转换得到的位置偏差信号与给定的控制位置信号作比较，得到总的位置偏差信号。系统根据，通过主从PID控制器对伺服阀的动作进行调节，从而调节液压缸的位置。

Claims (2)

1.阀控缸液压伺服系统的位置和压力主从控制的新方法，其特征是在该阀控缸液压伺服系统中把位置信号作为整个系统的主反馈信号，位置控制作为整个系统的主闭环控制；压力信号作为从控制信号，压力反馈控制作为从闭环控制；在从闭环控制中引入压力转换增益，当执行机构载荷达到主从控制压力设定范围，阀控缸液压伺服系统的位置和压力主从控制启动，把实际压力信号与给定压力信号相比较得到的结果转换为位置偏差信号，将此位置偏差信号补偿到整个系统的位置闭环回路中，经位移传感器测得的位置反馈信号和转换得到的位置偏差信号与给定的控制位置信号作比较，得到总的位置偏差信号，系统根据总的位置偏差信号通过主从PID控制器对伺服阀进行调节，实现液压缸位置的精确调节。
2.根据权利要求1所述的阀控缸液压伺服系统的位置和压力主从控制的新方法，其特征在于，在该阀控缸液压伺服系统中，压力转换增益的计算公式如下：
K f = | Δ P Δ y | = | P i + 1 - P i y i + 1 - y i | ( i = 1 , 2 , 3 ... )
该式中
Kf——压力转换增益；
ΔP——实时测得液压缸工作时相邻两个时刻之间的压力差；
Δy——实时测得液压缸工作时相邻两个时刻之间的位置差；
Pi+1——实时测得液压缸工作时第i+1时刻的压力值；
Pi——实时测得液压缸工作时第i时刻的压力值；
yi+1——实时测得液压缸工作时第i+1时刻的位置值；
yi——实时测得液压缸工作时第i时刻的位置值；
i——检测时刻。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10017912B2 (en) * 2014-10-21 2018-07-10 Cnh Industrial America Llc Work vehicle with improved loader/implement position control and return-to-position functionality
CN105880293A (zh) * 2015-01-26 2016-08-24 鞍钢股份有限公司 一种光整机位置与压力闭环控制系统及方法
CN104847732B (zh) * 2015-03-17 2016-08-17 北京理工大学 一种用于不平衡负载的阀控缸系统
CN105107875B (zh) * 2015-09-17 2017-05-31 太原科技大学 一种全液压矫直机双压力闭环控制方法
CN109940624B (zh) * 2016-11-22 2020-12-22 北京航空航天大学 一种机器人液压驱动转动关节闭环控制方法
CN107901267B (zh) * 2017-11-15 2019-11-26 凯迈(洛阳)机电有限公司 一种气路式热切机切粒推力控制系统的控制方法
CN113007158B (zh) * 2021-01-04 2023-04-25 江苏恒立液压科技有限公司 液压促动器压力补偿的控制系统和方法
CN113534658A (zh) * 2021-08-25 2021-10-22 广东电网有限责任公司广州供电局 一种双闭环控制系统和方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1104728A (zh) * 1994-08-01 1995-07-05 北京科技大学 高精度大惯性液压伺服控制系统及其控制方法
WO1998008665A2 (en) * 1996-08-27 1998-03-05 Cincinnati Milacron Inc. Method for simultaneous control of multiple accumulators
CN101144493A (zh) * 2007-10-31 2008-03-19 东北大学 一种动态补偿液压伺服阀零漂的方法
CN101451549A (zh) * 2007-11-30 2009-06-10 比亚迪股份有限公司 对液压系统进行控制的方法及实现该方法的液压系统
CN101672311A (zh) * 2009-09-24 2010-03-17 中冶赛迪工程技术股份有限公司 一种多液压缸同步控制方法
JP4450908B2 (ja) * 1999-11-10 2010-04-14 之男 斎藤 バイラテラル位置・力伝達装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1104728A (zh) * 1994-08-01 1995-07-05 北京科技大学 高精度大惯性液压伺服控制系统及其控制方法
WO1998008665A2 (en) * 1996-08-27 1998-03-05 Cincinnati Milacron Inc. Method for simultaneous control of multiple accumulators
JP4450908B2 (ja) * 1999-11-10 2010-04-14 之男 斎藤 バイラテラル位置・力伝達装置
CN101144493A (zh) * 2007-10-31 2008-03-19 东北大学 一种动态补偿液压伺服阀零漂的方法
CN101451549A (zh) * 2007-11-30 2009-06-10 比亚迪股份有限公司 对液压系统进行控制的方法及实现该方法的液压系统
CN101672311A (zh) * 2009-09-24 2010-03-17 中冶赛迪工程技术股份有限公司 一种多液压缸同步控制方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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电液伺服位置、压力复合控制原理的仿真及试验;权龙等;《机械工程学报》;20080930;第44卷(第9期);第100－105页 *

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