升降车主缸位置阶跃给定条件下的解耦特性分析  珠海升降车出租, 珠海升降车租赁, 珠海升降车价格   活动横梁上行与下行时系统模型当活动横梁向下运动时，通过主缸变量泵定子偏心量的调节，对主缸位置进行闭环控制。通过回程缸变量泵定子偏心量的调节，控制回程缸的压力在合适范围。分别对主缸位置与回程缸压力进行闭环控制，系统控制框图。当活动横梁向上运动时，回程缸的建压时间决定快锻周期，而采用回程缸压力73控制，避免从低压到工作压力的建压过程，可以提高系统的响应速度。分别对主缸位置与回程缸压力进行闭环控制，系统控制框图。 耦合数学模型系统是一个双输入双输出系统，双输入量为主缸位置给定和回程缸压力给定，双输出量为主缸实际位置和回程缸实际压力。主缸位置控制系统和回程缸压力控制系统是相互耦合的，回程缸压力控制系统的压力不仅受其自身给定压力的控制，还受到位置系统给定位移iny和外负载力LF的影响，主缸位置控制系统产生的活动横梁运动加速度扰动作用到回程缸压力控制系统，影响回程缸压力控制精度，而回程缸压力波动影响主缸的位置控制精度，因此，设法消除这种扰动是提高系统位置控制精度的关键。缸系统是升降车控制系统的核心，该系统通过改变变量泵的定子偏心量实现对柱塞缸位置和压力的控制。在主泵和回程泵偏心量以及外负载力作用下，回程缸压力与很多参数有关，在系统确定后主要影响因素是主泵和回程泵定子偏心量和外负载力，其中由于外负载干扰力对其影响不大，在此处不予考虑。因此，可以认为回程缸压力取决于由主缸位置控制产生的主泵偏心量和回程缸压力控制产生的回程泵偏心量，二者存在耦合关系。

      耦合作用分析,  系统采用的主缸位置和回程缸压力复合控制是两个相互耦合的系统。在工作过程中，主缸的输出位移对回程缸压力产生影响，同时，回程缸输出压力对主缸位置产生影响，最终影响系统的位置控制精度。  (1)阶跃响应分析回程缸给定值15MPa条件下，主缸位置阶跃给定，阶跃值为5mm和10mm。  (2) 5mm主缸位置阶跃下回程缸压力响应0.00.51.01.52.0-2024681012  (3)10mm主缸位置阶跃响应    (4)10mm主缸位置阶跃下回程缸压力响应.  当主缸位置阶跃给定值为5mm和10mm时，回程缸压力峰值为15.622MPa和16.225MPa，超过压力给定值4.15%和8.17%。主缸给定值0mm条件下，回程缸压力阶跃给定，阶跃值为1MPa和2MPa。 当回程缸压力阶跃给定值为1MPa和2MPa时，主缸位移变化峰值为0.207mm和0.635mm。  回程缸给定值15MPa条件下，主缸位置正弦给定，幅值10mm，频率为1Hz和1.25Hz。  当主缸位置正弦给定幅值10mm，频率为1Hz和1.25Hz时，回程缸压力峰值为15.588MPa和15.716MPa，主缸位置误差为0.244mm和0.380mm，超过压力给定值3.92%和4.77%。 1.25Hz主缸位置正弦下回程缸压力响应图4-8主缸位置正弦给定条件下的耦合特性，当回程缸压力正弦给定幅值2MPa，频率为1Hz和1.25Hz78时，主缸位置峰值为0.3mm和0.426mm。综上，采用主缸位置控制与回程缸压力控制的升降车系统，主缸位置控制系统与回程缸压力控制系统耦合作用较强烈，主缸位置变化值越大，产生的回程缸压力波动越大，而回程缸压力变化值越大，产生的主缸位置波动也越大。因此，需要有效地抑制耦合作用，提高快锻位置精度，提高升降车控制性能。

     前馈负载同步补偿解耦控制方法,  由耦合分析可知，升降车系统主缸与回程缸刚性连接，在动态过程中由于主缸或回程缸中强迫流量的产生，造成主缸位置控制精度降低。为此，负载容腔独立控制系统的解耦补偿控制展开研究。主缸和回程缸均与活动横梁刚性连接，认为主缸与回程缸实现了机械同步，在采用解耦补偿方法时不必考虑机械同步控制问题。实现主缸位置高精度控制，需要对回程缸压力变化引起的主缸位置变化进行控制，而回程缸的压力波动是由主缸位置变化引起，因此，只需要对主缸位置变化引起的回程缸压力变化进行解耦补偿。按照传统的补偿方法，为了消除主缸位置变化引起的回程缸压力变化即消除回程缸产生的多余力，通常将主缸位置变化产生的力干扰引入回程缸系统并进行补偿，而由位移传感器、速度传感器或控制器微分环节得到的控制补偿量均存在幅值衰减和相位滞后，很难完全消除。为达到满意的多余力补偿效果，回程缸压力控制系统应完成两个任务，一是随主缸位置变化同步运动，二是实现压力控制。如果回程缸压力控制系统能够满足同步运动的要求，回程缸就不会产生多余力，因此，给回程缸压力控制系统加入一个位置控制内环，将主缸位置控制信号引入回程缸位置控制内环，两者将做同步运动。但是，实际系统中主缸位置控制特性与回程缸位置控制内环的特性不一致，甚至差别很大，位置控制内环不但不能消除多余力反而加重其影响。因此，将主缸位置控制和回程缸压力控制系统的误差信号同时引入回程缸系统，共同实现补偿，保证系统完成上述两个任务。位置前馈负载同步补偿控制原理。升降车系统的主缸和回程缸尺寸有较大差别，同步位置响应也会有一定差别。将回程缸压力控制系统中位置前馈负载同步补偿环节与压力控制闭环并联，使系统具有位置响应的一致性。该方法不必通过回程缸闭环控制器的积分作用去补偿79压力控制误差，可改善系统的动态响应特性。

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      系统采用的变量泵的控制油来源于主油路，变量泵的输出流量与主油路压力有关。因此，随着主缸和回程缸负载的增加，变量泵控制油压力增加，使变量泵在大负载情况下仍能保证控制的快速性。采用前馈负载同步补偿原理，以主缸高精度位置控制为目标，回程缸压力恒定为手段，求解回程缸压力控制规律。回程缸压力控制系统的多余力，实际上是强制流量产生的压差，使回程缸系统压力增大。由主缸位置变化产生的回程缸强制流量记为fQ，由主缸位置控制偏差对应的回程缸补偿流量记为eQ。 回程缸压力控制系统完全消除耦合作用产生的多余力的理想工况下，前馈负载同步补偿环节为   补偿环节的理论模型较复杂，在实际中很难实现，因此，基于系统的参数，舍弃数量级较小的参数项，其补偿环节的简化表达式为 ，qp1K、q1K、s11A为主泵相关参数，qp2K、q2K、s12A、s22A、sv2X、c2P、42C为回程泵相关参数。补偿后系统的闭环传递函数与补偿前特征方程一致，故系统的稳定性没有受到前馈负载同步补偿环节的影响，却提高了主缸位置控制精度。

      回程缸给定值15MPa条件下，主缸位置阶跃给定，阶跃值为5mm和10mm，采用前馈负载同步补偿解耦控制仿真结果。当主缸位置阶跃给定值为5mm和10mm时，回程缸压力峰值为15.393MPa和15.647MPa，压力峰值与解耦前相比明显降低。 主缸位置正弦给定条件下的解耦特性分析回程缸给定值15MPa条件下，主缸位移正弦给定，幅值10mm，频率为1Hz和1.25Hz，采用前馈负载同步补偿解耦控制仿真结果如图4-13所示。由图4-13可以看出，当主缸位置正弦给定幅值10mm，频率为1Hz和1.25Hz时，回程缸压力峰值为15.368MPa和15.497MPa，压力峰值与解耦前相比明显降低，主缸位置误差为0.180mm和0.280mm，主缸位置控制精度进一步提高。 通过对主缸位置阶跃给定和正弦给定条件下系统的解耦特性分析表明，采用前馈负载同步补偿控制方法，降低主缸位置变化对回程缸压力控制的影响，有效提高系统快锻时的位置控制精度。

      提出了主缸位置与回程缸压力复合控制方法，分析了该方法在提高快锻系统位置控制精度、锻造频次及能耗特性方面的优势。建立了主缸位置控制与回程缸压力控制的负载容腔独立控制模型，分析了主缸与回程缸在锻造过程中的耦合作用，通过对主缸位置和回程缸压力的阶跃与正弦响应，得到主缸位置控制系统与回程缸压力控制系统耦合作用较强烈，主缸位置变化值越大，产生的回程缸压力波动越大，而回程缸压力变化值越大，产生的主缸位置波动也越大。对回程缸压力控制系统中的多余力进行了研究，分析了其产生机理和抑制方法，提出了前馈负载同步补偿解耦方法，对该方法进行了建模和仿真分析，仿真结果表明采用前馈负载同步补偿解耦方法较好地控制了回程缸压力的波动，提高主缸位置控制精度。

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