技术应用
新型电液比例精密流量阀的控制特性研究
2015-08-10 12:29  

  液压气动与密封新型电液比例精密流量阀的控制特性研究宋德玉吴炳胜赵静方案是可行的。系统是稳定可控的。其分析与试验研究结论相吻合。

  1引言随着机电体化技术的发展。工业生产过程的复杂性和自动化1度对设备的要求越来越;1.传统液压控制元件己满足不了当今些工业生产过程控制和些机电产品中低速大调速比高精度智能化的控制要,鉴于此。作者研制出了种新型电液比例精密流量控制元件,该元件是种集机械电子液压技术为体的宽调节比精密流量询,其流量调节范围是4,1山1个。25,1.额企工作压新喂电液比例精密流景阀的构成框阁1所。其中节流器件和减压器件构成阀的母体两器件之间采用液压耦合,其原理2.节流口2精密流量阀的数学模型根据精密流量阀的组成和工作过程可得4所的控制框。

  比,大,与比,电磁资测,放大,与位移传痍2.1比例放大器勾比例电磁铁的数学模型比例放大器比例电磁铁在其工作区内,简单地用个阶惯性环节来3,即Ui比例放大器输入屯压2.2阀母体的数学模型在阀的工作过程中,若给阀个工作信号电信号,其输出流量主要是通过节流器件的控制阀芯的位移节流口开度来实现的,阀母体的动态特征可用个阶环节2来不,即,F作用在阀芯上的总作用力。测量放大器位移传感器的数学模,由于所采用的测量放大器和位移传感器是频响耐高压且测量放大器和位移传感器集为体的器件,其本身的动态响应远高于阀的动态响应,故可把它看成个比例环节2,即位移屯输端增益。

  3.1位移闭环控制该阀的流量精度是通过控制阀芯位移来实现号直接反馈到放大器,放大器将输,号与反馈信号的差值进行放大,从而控制阀芯位移。为了便于分析,将上面求得的数学模型写成状态方程形式。

  比例电磁铁的输出力;幻为阀芯位移;为阀芯速度4为容腔压力。则位移闭环控制的数学模为状态矩阵,为输入矩阵。

  通过对状态矩阵的分析可知,的部分参数随着工况不同较大变化,似他个确定值代替。而且在种工况的稳定并+能说明另种工况也稳定。通过计算机仿真的方法可证明系统是稳定的可控的3系统在工作过程中,其稳态误差分析可通过下列方法获得。

  令1=0,山式4得对厂几有稳态终值的输倍号及丁1扰信号仍,可求得系统稳态工况的阀芯位移从以上分析可以看出,系统是个0型系统。

  该种控制方法简取系统稳定,但对于电磁铁中的滞环和阀芯及电磁铁衔铁上的摩擦干扰均有误差。因而其阀芯位移控制精度不,这样就不可能得到高精度的控制流量。

  3.2校正闭环控制校正闭环控制是在上面的位移闭环控制的基础校正环节。以此来消除由输入口号及千扰倍号起设积分校正环节的输出变试为。,为输入信号至积分环节增益上为位移信号至积分环节的,益,则系统的数学模型为其中,心通过计兑机仿真也可证明该系统稳定可控3对于具有稳态值的输入信号1及干扰信号2,用上面的方法可求得1的稳态值,即令=0,则。义广山;7=0.得由式8知阀芯位移只与输入信号有关,而与干扰信号2无关。这说明系统由原来的0型系统变成了1型系统。对所有的具有稳态值的干扰信号都不产生误差,因而系统的流量可控精度更高。

  4结束语经过上面的分析可知,新型电液比例精密流量阀的两种控制方案都是可行的,其理论分析和试验研,结论相吻合。该阀流量调节范围大,可用于精密机床进给系统,冶金锻压机械,塑料机械等些驱动力大,位移精度高,有微速要求的自动控制系统。

  1宋德玉等。新电液比例精密流量试验研宄,河北建科技学院学报自然科学版,1992.2 2宋德玉。新型电液比例精密流量阀的开发研究。吉林工业大学硕士论文。1993 3戴忠达等。自动控制理论基础,北京清华大学出版社。

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