CN105107875B - 一种全液压矫直机双压力闭环控制方法 - Google Patents

一种全液压矫直机双压力闭环控制方法 Download PDF

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Abstract

一种全液压矫直机双压力闭环控制方法属于全液压矫直机电液伺服控制技术领域，其特征是：在全液压矫直机伺服系统中采用闭环控制，通过实际的输入信号与位移反馈信号形成偏差信号，经过伺服放大器转化为电流信号,进而通过控制比例伺服方向阀的开口度来控制液压缸的伸出，从而实现对矫直机辊缝的动态在线调整。采用负载压力信号作为反馈信号，该压力反馈信号分为两个环，一个压力环作为位置闭环控制的补偿环，通过压力传感器的转换增益反馈到比例伺服方向阀的输入端，嵌入到位置闭环的调节过程中；另一个压力环通过压力传感器的转换增益反馈到比例溢流阀的输入端，与输入信号形成偏差信号，实现比例溢流阀的压力闭环控制，进而实现双压力闭环控制，达到对全液压矫直机辊缝和矫直力的双重调节，改善了矫直机的控制性能。

Description

一种全液压矫直机双压力闭环控制方法
技术领域
本发明属于全液压矫直机电液伺服控制技术领域，具体涉及一种全液压矫直机双压力闭环控制方法。
背景技术
全液压矫直机压下控制系统是一个典型的非线性、高频、欠阻尼、大流量的阀控缸液压伺服系统，对该伺服系统的传统控制方法主要采用的是位置闭环控制，位置闭环能很好地保证对液压缸输出位移的控制和跟踪，但是单纯位置闭环的系统阻尼比较小，影响系统的稳定性，而且不能保证液压系统的恒压力控制，从而影响板材的矫直效果。该发明通过对压力闭环的嵌入以及采用比例溢流阀替换传统的电磁溢流阀调节系统压力来构成双压力闭环控制，该发明方法不仅弥补了单纯位置闭环阻尼比小的缺点，提高了系统的稳定性，而且实现了该液压伺服系统压力的快速无极改变，满足了不同厚度板材所需不同工作压力的要求，同时也避免了现场调试过程中靠人工调试电磁溢流阀存在的安全隐患，提高了液压伺服系统的自动化程度。
发明内容
本发明的目的是提供一种全液压矫直机的新型控制方法——双压力闭环控制，该发明方法以位置闭环作为主控制环，双压力闭环作为补偿环嵌入到位置控制过程从而实现对全液压矫直机的辊缝和矫直力的双重控制。
本发明为解决全液压矫直机单纯位置闭环控制的缺点所提出的技术方案是：
如图1、2所示，全液压矫直机液压伺服系统中位置信号和压力信号是两个控制信号，采用闭环控制，通过实际的输入信号N(S)与位移反馈信号形成偏差信号E(S)，经过伺服放大器增益Ka转化为电流信号I(S),进而通过控制比例伺服方向阀的开口度来控制液压缸的伸出，从而实现对矫直机辊缝的动态在线调整。采用负载压力信号作为反馈信号，该压力反馈信号分为两个环，一个压力环作为位置闭环控制的补偿环，通过压力传感器的转换增益Kfp反馈到比例伺服方向阀的输入端，嵌入到位置闭环的调节过程中，通过该压力闭环的嵌入提高了系统的阻尼比；另一个压力环通过压力传感器的转换增益Kp反馈到比例溢流阀的输入端，与输入信号R(S)形成偏差信号，经过伺服放大器增益Ku实现比例溢流阀的压力闭环控制，进而实现双压力闭环控制，达到对全液压矫直机辊缝和矫直力的双重调节。
本发明的优点：
(1)本发明通过对双压力闭环的嵌入，克服了单纯位置闭环阻尼比小的缺点，提高了系统的稳定性，满足了矫直的精度要求。
(2)本发明通过对比例溢流阀的引入，可以实现液压伺服系统的在线无级改变工作压力，满足了不同厚度板材所需不同矫直力的要求，提高了系统的自动化程度，避免了安全隐患，进一步提高了系统的控制性能，缩短了响应时间。
(3)本发明的实现为全液压矫直机的的控制方法提供了一种新思路，对现实的生产具有指导意义。
附图说明
图1为本发明双压力闭环控制示意图；
图2为本发明双压力闭环的传递函数方框图。
具体实施方式
如图1、2所示，采用闭环控制，通过实际的输入信号N(S)与位移反馈信号形成偏差信号E(S)，经过伺服放大器增益Ka转化为电流信号I(S),进而通过控制比例伺服方向阀的开口度来控制液压缸的伸出，从而实现对矫直机的辊缝动态在线调整。采用负载压力信号作为反馈信号，该压力反馈信号分为两个环，一个压力环作为位置闭环控制的内环，通过压力传感器的转换增益Kfp反馈到比例伺服方向阀的输入端，补偿到位置闭环的调节过程中，通过该压力闭环的引入提高了系统的阻尼比；另一个压力环通过压力传感器的转换增益Kp反馈到比例溢流阀的输入端，与输入信号R(S)形成偏差信号，经过伺服放大器增益Ku实现比例溢流阀的压力闭环控制，进而实现双压力闭环控制，达到对全液压矫直机辊缝和矫直力的双重调节。

Claims (1)

1.一种全液压矫直机双压力闭环控制方法，其特征在于：以位置闭环作为主控制环，双压力闭环作为补偿环嵌入到位置控制过程从而实现对全液压矫直机的辊缝和矫直力的双重控制，全液压矫直机液压伺服系统中位置信号和压力信号是两个控制信号，采用闭环控制，通过实际的输入信号N(S)与位移反馈信号形成偏差信号E(S)，经过伺服放大器增益Ka转化为电流信号I(S)，进而通过控制比例伺服方向阀的开口度来控制液压缸的伸出，从而实现对矫直机辊缝的动态在线调整，采用负载压力信号作为反馈信号，该压力反馈信号分为两个环，一个压力环作为位置闭环控制的补偿环，通过压力传感器的转换增益Kfp反馈到比例伺服方向阀的输入端，嵌入到位置闭环的调节过程中，通过该压力闭环的嵌入提高了系统的阻尼比；另一个环通过压力传感器的转换增益Kp反馈到比例溢流阀的输入端，与输入信号R(S)形成偏差信号，经过伺服放大器增益Ku实现比例溢流阀的压力闭环控制，进而实现双压力闭环控制，达到对全液压矫直机辊缝和矫直力的双重调节。
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