升降车液压系统的校正: 中山坦洲升降车出租

    升降车液压系统的校正:  中山坦洲升降车出租, 升降车出租, 中山坦洲升降车   接下去要做的应该是绘制博德图，进行系统的动态分析   但是，从所得参数已经明显看出，系统的动、静态指标难以兼顾。如果保持增益为=22  1/s,以满足精度要求，系统的稳定裕量和动态品质要求将难以满足，反之，如果降低增益以保证系统的稳定裕量，精度又会降低。为此，可分别用修改动力机构参数或选择校正装置两种办法改善系统性能。本系统要不停地跟踪轧机出口板材的横向运动，由于轧制状态的不断变化，出口板材的横向位移是随机的。所以为了保证跟踪精度，主要应要求系统具有足够宽的频带。因此滞后校正不合适。采用加速度或压力反馈校正都是可行的，这里根据条件设想采用压力反馈校正。下面分别介绍采用修改动力机构参数和压力反馈校正两种办法。

   修改动力机构参数，改善系统性能,  确定活塞面积为了保证系统的稳定，有，此式表明，为了保证系统稳定，速度放大系数应限制在液压固有频率的20%~40%以内，这是工程计算中常用的一个经验。设想系统不加校正，为保证系统具有=22  1/s的增益而又有足够的稳定余量，至少应有。由要求的值反求液压缸尺寸，考虑标准直径后取=。这样重新确定一组动力机构参数为=；=22  1/s；=88；=0.3.

  重新选择伺服阀:   按新的值计算动力机构输出特性在-平面上的顶点，其值为=1.6840=67200N。由该点出发做一条抛物线与负载轨迹相切，该抛物线即为所要求的动力机构输出特性。也可近似在负载轨迹最大功率点与最大速度点之间预先找一个设定的切点，由顶点出发过该点作一条抛物线，并找出抛物线与纵坐标轴的交点以便计算伺服阀的空载流量，这样做虽然不精确，但工程上是允许的。比如选定点为b（=20790，=0.0215），则抛物线与纵坐标轴的交点为, 伺服阀空载流量为  如选择=63DYC系列伺服阀，当=63时，伺服阀的空载流量应有 选取空载额定流量为40的DYC伺服阀可满足要求，当该伺服阀用在=40时，所具有的空在流量为=31.87=5.3. 以此计算伺服阀的流量增益为.  为保证系统具有 的增益，得出=208.9.  将各误差系数和输入信号的各阶导数带入式则系统的跟踪误差为统最大跟踪误差为=摩擦力引起的误差为.  假定伺服阀的零飘和死区以及放大器和传感器的零飘折算到伺服阀处的总电流为15mA，所产生的误差为.  系统总静差为两项静差之和，即0.0309+0.072=0.103。系统总误差为最大跟踪误差与总静差之和，即0.969+0.103=1.072。显然，满足系统的精度要求。

 

  校正系统的动态分析   在原动力机构参数的基础上，采用压力反馈校正。实现方法是，在液压缸和伺服阀之间的两个负载油口上，安装压差传感器测取放大器反馈到伺服放大器之前，与光电位移传感器的输出电压比较，形成压力反馈内环。希望通过压力反馈回路提供附加阻尼比为=0.4。校核内环的稳定性，校验结果压力内环是稳定的。忽略粘性摩擦的影响，即认为，求得等效系统的开环传递函数为.  伺服阀环节可认为是小参数而忽略，则该系统的传递函数与式(3-35)的形式相当接近。其开环增益与固有频率之比为。因此，该系统接近于工程上的“三阶最佳”系统。系统的闭环频率特性在相当宽的频带内接近于1，满足了系统动态要求。校正后系统的阶跃响应于。该曲线是进行仿真的结果。为了便于和未校正系统比较，图中同时绘出原系统的仿真曲线。校正后系统的动特性有很大的改善，其过度过程品质甚佳。

   

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   液压能源参数选择  对的系统，液压源的流量为  选用叶片泵可满足要求。对的系统，液压源的流量为 选用的叶片泵可满足要求。以上分别介绍了采用两种方法设计同一系统时所得出的不同结果。一种不采用校正。通过提高液压固有频率来提高系统的频宽，以满足系统要求。这种方法简单易行，不必增加其它设备。但只适用于新设计的系统，不适用于旧设备的改造。缺点是功率消耗大，效率低，系统发热大。另一种是采用校正装置改善系统性能。由于动力机构是按最佳匹配原则设计的，因此液压源功率小，系统能耗低，效率高。校正后可使系统的性能达到某种最佳，因此从设计角度看更加合理。但这必须增设压差传感器和相应的放大器等设备，比未经校正的系统复杂。此外，设计者还可以从结构、尺寸、重量、成本、可靠性等多方面加以分析对比，从中选取一种方案实施。



    利用MATLAB软件中的动态仿真工具SIMULINK，构造了电液伺服控制系统仿真模型，对其进行仿真。并详细的对其进行系统性能分析，从而得出各个参数对系统的影响。跑偏系统的简化方块图：道调节系统可通过调节控制器及等参数，调节和调节效果正好是相反的，另外和对系统的作用效果一样，与一样。一般伺服阀可通过外购，主要对液压缸的参数进行调整设计。调大液压缸阻尼比可使穿越频率和相角裕度变小，幅值裕度变大.  增大面积会使穿越频率变小，相角裕度和幅值裕度变大。系统的响应速度变慢，稳定性增加。

   无阻尼液压固有频率对系统特性的影响:  增大无阻尼液压固有频率会使穿越频率变小，相角裕度和幅值裕度变大。系统的响应速度变慢，稳定性增加。这种情况类似于对液压缸作用面积A的调节效果。

    本文以由液压缸、伺服阀、及光电元件为核心组成的位置控制系统为研究基础，对由多元件组成的电液防跑偏控制系统的控制单元进行分析和仿真研究，得出了以下结论:   

  1) 系统完整地建立了电液位置控制系统的数学模型，并在此基础上利用开环伯德图对系统稳定性进行了分析，得出系统稳定性较好的结论。

  2) 通过电路实现系统的校正、补偿和测试很方便，因而便于改善和提高系统的性能。

  3)  TLAB软件的SIMULINK仿真环境及个相关工具箱，创建了系统仿真模型，对其校正前后系统动态特性分别进行了仿真计算，发现校正后系统稳定性和快速性有明显提高，达到了校正目的。

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