液压位置伺服系统同步的控制
轧机两侧液压伺服位置系统自抗扰同步控制_王喆_王京_张勇军_李静_张飞_赵栎
i = Ke u p , xv = ksv i,
(4) (5)
式中: ksv 为伺服阀流量增益, Ke 为伺服放大器增益, i为伺服阀输入电流, up 为控制电压. 2 联 立 式(1)−(5), 考 虑Bp Kce /A2 p<<1, KVt /βe Ap << 1,得轧机液压伺服位置系统微分方程形式 ... 2 x p = −(2ξh ωh + ωr )¨ xp − (2ξh ωh ωr + ωh )x ˙p − 2 ω ωr 1 ˙ Ap Ke ksv 2 ωr xp − h (FL + F up , ωh L) + K ω1 Kce K (6) 式中: ωh = 阻尼比为
ωr = Kce K /A2 p , ω1 = βe Kce /Vt , Kce = Kc + Ctp 为总流量压力系数. 令传动侧和操作侧液压伺服位置子系统分别为 Σ1 , Σ2 , 定义两侧位置差 xe = xp1 − xp2 .
(7) 由式(6)和(7)可得两侧液压伺服位置同步系统动态模 型: ... ¨p1 + a11 x ˙ p1 + a10 xp1 + bp1 up1 + wp1 , x p1 = a12 x ... x =a x ¨ +a x ˙ + a x + b u + wp2 , ...p2 ...22 p2... 21 p2 20 p p2 p2 x e = x p1 − x p2 , (8)
Vt dpL dxp + Ctp pL + , QL = Ap dt 4βe dt QL = Kq xv − Kc pL ,
(2) (3)
式中: Ap 为液压缸活塞有效面积, pL 为油缸负载压力, mt 表示柱塞及负载折算到柱塞的总质量, xp 为液压缸 位移, Bp 为柱塞及负载的黏性阻尼系数, K 表示负载 弹性刚度, FL 表示作用在柱塞上任意外负载力, QL 表 示液压缸负载流量, Ctp 为液压缸总泄露系数, Vt 为液 压缸总压缩面积, βe 为有效体积弹性模量, Kq 表示滑 阀流量增益, Kc 表示流量压力系数. 伺服阀相比于液压缸为快速响应系统, 因此伺服 放大器和伺服阀的输入输出特性可等效为比例环节
基于自抗扰和反馈控制的电液位置同步系统
１ 液压 系统的数学模 型
两 侧 液压 系统 的结构 相 同 ，以一 侧为例 建立 系
统 的模型 ，一侧 液压 系统 的结 构 图如 图 ２所示 。
果 不能保 证两 侧压下 速度 、位 置 同步 ，将 出现两 侧
了基 于自抗扰和 ＰＤ Ｉ反馈补偿控制的电液位置系统 ， 速度环采用 自抗扰控制器 ， 对速度系统的 内部扰动和外部扰动进行观测 ，并加以补偿 ，实现对速度 的控 制。并在反馈回路中加入 ＰＤ控 Ｉ 制 ， 高双侧液压下系统动态 同步的品质。仿真实验结果表 明 ， 提 这种方案能满足被控对象对高
（） ３
差 反馈 ”设计 出理 想 的控 制器 。在非 线性 状 态误差
Ｇ ） ＝
＝ ｉ Ｖ ２ ｔ
—
ｋｎ ｋｓ
反 馈控 制 器 中 ，由于扩张 状 态观 测器 能 实时观 测 未
伺服 放大器 的传 递 函数 为 ：
边 液压伺 服 系统 ，位置 控制 采用 Ｐ控 制器 ，速 度环 采 用 自抗扰 控制 器 ，而针 对速 度不 同步 ，采 用在 反 馈 回路 中加 入不 同步 速度信 号 的 ＰＤ控 制 ，迅速 克 Ｉ
精度 同步控制的要求。 关键 词 ：液 压伺服 ；自抗扰 ；同步控制 中图分类号： Ｍ９ １ ５ １ Ｔ ２ ．４ 文献标识码： Ｂ 文章编号： ０ － １４ ２ １ ）ｌ ０ ８ — ３ １ ９ ０ （ ０ ｏ ｏ － ０４ ０ ０ ３
０ 引言
在轧钢 系统 中，精 轧机 液压压 下机 架 的两 侧采
辊 缝不 同的调 节速度 ，从而 造成带 钢 横 向厚 度不 均
液压缸同步控制的方法
液压缸同步控制的方法液压缸同步控制是一种常用的液压系统控制方法，通过合理的设计和调节，可以实现多个液压缸的同步运动。
液压缸同步控制在工业生产中有着广泛的应用，可以提高生产效率和产品质量。
液压缸是液压系统中的重要执行元件，通过液压油的压力来产生线性运动。
液压缸同步控制是指在多个液压缸中同时施加相同的作用力或运动，使它们能够同步运动，达到协调工作的目的。
液压缸同步控制可以通过多种方式实现，下面将介绍几种常用的方法。
第一种方法是采用单一泵源驱动多个液压缸。
在这种方式下，所有的液压缸都连接在同一个液压泵上，通过共享一个泵源来实现同步运动。
这种方法的优点是结构简单，成本低廉，适用于工作负载相对较轻的场合。
然而，由于液压泵的输出流量有限，当液压缸数量增多时，每个液压缸的速度和力量会受到限制，无法满足高负载和高速运动的需求。
第二种方法是采用多泵源驱动多个液压缸。
在这种方式下，每个液压缸都连接在一个独立的液压泵上，通过各自的泵源来实现同步运动。
这种方法可以提供更大的输出流量和更高的工作压力，适用于高负载和高速运动的场合。
然而，每个液压缸都需要独立的泵源，系统结构复杂，成本较高。
第三种方法是采用液压伺服阀控制多个液压缸。
液压伺服阀是一种能够根据控制信号调节液压系统压力和流量的装置。
通过使用液压伺服阀，可以实现对多个液压缸的精确控制和同步运动。
这种方法的优点是控制精度高，响应速度快，并且可以实现复杂的运动轨迹。
不过，液压伺服阀的制造和调试相对复杂，成本较高。
除了上述的方法，还可以采用电子控制系统来实现液压缸的同步控制。
通过使用传感器和电子控制器，可以实时监测和调节液压缸的运动状态，并使其同步运动。
电子控制系统具有控制精度高、响应速度快和可编程性强的优点，可以实现复杂的运动控制。
然而，电子控制系统的成本较高，对于一些简单的应用场合可能不太适用。
总结起来，液压缸同步控制是一种重要的液压系统控制方法，可以实现多个液压缸的同步运动。
液压缸位置伺服控制系统的设计与优化
液压缸位置伺服控制系统的设计与优化液压是一种广泛应用于工业领域的技术，而液压缸作为其中的重要组成部分，起到了控制和传动力的关键作用。
液压缸的位置伺服控制系统设计与优化是一个不断发展的领域，本文将从控制原理、设计方法和优化策略三个方面探讨液压缸位置伺服控制系统的发展和应用。
一、控制原理液压缸的位置伺服控制系统是基于反馈控制原理的。
该系统的目标是通过对液压油的控制，使液压缸的位置达到期望值。
控制器根据外部的输入信号和反馈信息，对液压系统进行控制和调节，以实现位置的精确控制。
在液压缸位置伺服控制系统中，主要采用的控制方式有比例控制、积分控制和微分控制。
比例控制通过调节控制信号与反馈信号之间的比例关系，使系统的响应更为迅速。
积分控制通过积分控制器对误差进行积分，以消除系统的稳态误差。
微分控制则通过微分控制器对误差的变化率进行调节，以提高系统的动态响应性能。
二、设计方法液压缸位置伺服控制系统的设计方法主要包括系统分析、参数选取、控制器设计和系统仿真等步骤。
在系统分析中，需要确定系统的目标、输入和输出，并对系统进行建模和分析。
参数选取则是根据系统的要求和性能指标，选择合适的液压元件和参数数值。
控制器设计是根据系统的特点和需求，设计出合适的控制算法和参数。
系统仿真则是通过软件模拟系统的运行和反馈信息，以评估系统的性能和稳定性。
在液压缸位置伺服控制系统的设计中，还需要考虑到系统的非线性和动态特性。
液压系统的非线性主要体现在油液的粘性、压力和温度对系统性能的影响等方面。
为了解决这些非线性问题，可以采用模糊控制、神经网络控制等方法来调节系统的响应。
而系统的动态特性则需要通过对控制系统的参数进行调节和优化，以提高系统的动态性能和稳定性。
三、优化策略液压缸位置伺服控制系统的优化策略主要包括参数优化、结构优化和控制策略优化。
参数优化是根据系统的性能指标和要求，通过试验和仿真等方法对系统的参数进行调整和优化。
结构优化是通过改变系统的结构和组件，以提高系统的性能和效率。
液压伺服位置控制系统
液压伺服位置控制系统2 模型参考模糊自习惯操纵器的设计在液压伺服系统中系统的开环增益K0与ζn1的变化，容易引起系统的超调与振荡，使系统变得难以用常规的操纵算法进行操纵。
而用模型参考自习惯（MRAC）操纵时，由于系统的阶次较高，操纵器参数的自习惯律很难求得。
用模糊操纵设计自习惯机构只要根据操纵器参数的变化规律，用模糊条件语句写出操纵规则者，就能够找出比较合适的自习惯算法。
模型参考模糊自习惯（MRFA）PID操纵系统的原理框图如图2所示。
即用PID操纵器产生操纵量u，并用模糊自习惯机构对PID操纵器的比例系数Kp进行在线调节，使系统动态响应较快，超调量小，而且整个响应过程具有较好的鲁棒性。
与文献［7］相比，该操纵器中加入了积分器，这是为克服被控对象中存在的恒值扰动的影响。
把积分调节器引入操纵器中，这无疑能够改善系统的稳态性能，但积分因子的引入，会使系统动态响应变慢，破坏典型PD操纵系统所具有的响应快的特性，因此，考虑积分系数KI是可变的：这样系统响应开始时是PD操纵，快进入稳态响应时积分因子起作用，相当于进行PID操纵。
这样本系统在保证系统快速性与稳态精度的同时，大大降低了操纵器的复杂性。
为克服液压伺服系统中被控对象参数的时变性给系统带来的不良影响，本文利用模型参考自习惯的思想设计了其模糊自习惯PID操纵器。
同时，为了简化操纵器的设计，克服系统中存在的常值负载扰动，提高系统的稳态精度，对模糊自习惯PID操纵器中的积分系数利用变积分系数的方法，这样使操纵系统既能消除稳态误差又能有较快的动态响应性能。
参考文献 1 张健民，杨华甬，路甬祥．基于工程整定法的模糊PID［J］．信息与操纵，1998，Vol．27（1）2 张琦，冯培恩．模糊参数自整定PID操纵技术推土机自动操纵系统中的应用［J］．操纵理论与应用，1997，Vol．14（2），287～2913 吕建虹等．模糊PID操纵器及在汽温操纵系统中的应用［J］．中国机电工程学报，1995，（1）：16～224 李卓，萧德云，何世忠．基于Fuzzy推理的自调整PID操纵器［J］．操纵理论与应用，1997，Vol．14（2），238～2425 黎芳，梁慧冰．一种模型参考模糊PI－PD操纵器［J］．广州工业大学学报．1998，46 王红君，赵辉，华岩．模糊参数自习惯PID操纵器在同步发电机励磁系统中的应用［J］．电气传动．2000，No（2）7 章卫国，杨向忠著．模糊操纵原理与应用［M］．西安：西北工业大学出版社，1999。
电液位置伺服控制系统实验
减小Ki
正常参数
Ki减小为40
Ki变小，ωc=1.53<2.78， ωh=14.8不变，Kg=24.5>19.1
增大Kd1
正常参数
Kd1变大为35
Kd1变大，ωc=2.1<2.78， ωh=17.1>14.8 ，Kg=21.8>19.1
减小Kd1
正常参数
Kd1减小为20
Kd1变小，ωc=3.45>2.78， ωh=12.9<14.8 ，Kg=16.8<19.1
2）阀控缸微分方程
负载流量线性化方程 流量连续性方程
忽略阀腔和管道总容积，油液的压缩性影响忽略
液压缸活塞的动力学平衡方程
3）缸输出位移对伺服阀输入电信号的传递函数 或写成：
2 伪微分反馈控制算法
对输出信号C 微分的积分仍是C，这就说明没有必要对C 进行微分
2
微分反馈控制方框图
伪微分反馈控制方框图
增大Kd2
正常参数
Kd2变大为3.3
Kd2变大，ωc=2.78不变， ωh=14.8不变，Kg=20.4>19.1
减小Kd2
正常参数
Kd2减小为0.6
Kd2变小，ωc=2.95基本不变， ωh=14.8不变，Kg=7.51<19.1
斜坡输入1
正弦输入
正弦输入，幅值5，频率1
正弦输入，幅值5，频率2.95
为能量输出单元在线 性范围内的最大值
为输入信号在线性范 围内的最大值
2
系统开环传递函数
代入系数得到
正常参数时的ωc=2.78， ωh=14.8，Kg=19.1
增大Ki
正常参数
Ki变大为120
Ki变大，ωc=4.39>2.78， ωh=14.8不变，Kg=15<19.1
升降平台液压同步控制的方法及应用
升 降平 台 液 压 同步 控 制 的 方 法 及 应 用
秦利 民 （ 深圳 中集天达 空港设备 有 限公 司 广 东深圳 ５ １ ８ ０ ６ ７ ） 摘 要： 本文 主要介 绍一种液 压 闭环 伺服控 制 系统 的工作 原理 、 特点， 分类及 应 用。 本文所 采 用的是一种 改进 的四缸 同等位置 同 步系统， 霞控 制 秉统 的主要 特征是 同步精度 高 ， 响应速 度 快 关键词 ： 同等式同 步控制 电液 伺服控 制 系统 闭环控 制 同步精度 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｈ１ ３ ７ 文献标识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ６ ７ ２ － ３ ７ ９ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ （ ａ ） 一０ ０ ９ ９ — ０ １ 随着航空航天 、 现代机械工程 、 冶 金 机 械 等的飞速 发展 ， 对 液 压 同 步 控 制 技 术 要 求精 度和稳定性 越来越高 。 以 升 降 平 台 为 例 ， 机 身 的 四 个 升 降 液 压 缸 在 升 降 时 应 能 达 到很好的 同步控制 ， 否 则 可 能 造 成 对 机 身或 液压油缸 的破坏 ， 甚 至 由 于 机 身 的 不 平 而 使 平 台 整体 结 构 造 成 严 重 的 破 坏 。 采 用 电液 伺 服 同 步 控 制 系 统 逐 渐 代替 传统 的 液压控 制系统 。 电 液 伺 服 阀 是 实 现 电液 伺 服 同步 控 制 技 术 的 关 键 控 制 器 件 。 由于 其 较好 的控制精度 和稳定性 ， 电 液 伺 服 阀 已 开始逐渐代 替传统控制阀 。 为 力 同 步 闭环 控 制 、 速 度 同 步 闭 环 控 制 和 位 置同步闭环控制 三种形式 。 ② 按 被 控 执 行元件 的数量不 同 ， 液 压 同步 闭 环 控 制 又 有 双 执 行 元 件 和 多 执 行 元 件 同 步 闭 环控 制 之分 。 ③ 按 被控 执 行 元 件 的 类 型 与 结 构 、 安 装形式 与运动方 向的不 同 ， 可 以 将 液 压 同 步 闭 环 控 制 分 为 液 压 缸 同 步 闭 环控 制 与 液 压马达 同步闭环控 制。 由于 液 压 执 行 元 件 的 安 装 形 式 与 运 动 方 向 对 同 步 控 制 的 性 能 有着直接的影响 ， 因此 ， 液 压 同 步 闭 环 控 制 又能细分成 卧式和立式两种 形式 。 １ ． ３控 制 系统 的特 点 由于 各 种 控 制元 件 间 在 结 构 及 性 能 上 存在 的差异 ， 液 压 执 行 元 件 单 作 用 液 压 缸 与 双 作 用液 压缸 的结 构及 安 装 方式 的不 同 等 原 因 造成 了相 应 控 制 形 式 间都 有 着各 自 的 鲜 明特 点 。 、 （ １ ） 电液 伺 服 阀 控 制 ， 电液 伺 服 阀 控 制 ： 电液 伺 服 阀是 种 高精 度 、 高 频 响 的 电液 控制 元件 ， 由 它组 成 的液 压 同步 闭 环控 制 系统 不 仅具 有 较高 的 响应 速 度 ， 而 且 同步 控 制精 度 高。 电 液伺 服 阀组 成 的液 压 同 步 闭环 控制 一 般 适 用 于 高 同步 精 度 要 求 的 各 类 主机 。 （ ２ ） 立式 液压 缸 同步 缸 闭环 控 制 ， 立式 液 压 缸 同步 缸 闭环 控 制 就 存 在 因液 压 缸 竖 直 安 装 导 致的 重 力 负载 的 作用 ， 且 会 引 起油 缸 在两 个 运动 方 向上 的动 态性 能 不 一致 ， 给 正 反 两个 运 动 方 向 的高 精 度 同步 控 制 带 来 困 难。 这种重力负载的“ 干扰 ” 现象 ， 对 大 负 荷 的 同步 提 升 或 下 降是 尤 其 严 重 的 。 （ ３ ） 对称多液压缸 ， 对 称 液 压 缸 是 种 双 杆 双 向输 出的 液 压 缸 ， 它 的最 大 特 点是 进 、 回油 腔 承 压 面 积 相 等 ， 但其构造较复杂 、 滑 动磨擦 阻力增大 、 需要的运行空 间也大。 到 控 制 来 跟 踪 这 一 选 定 的 理 想 输 出 并 达 到 同步 驱动 。 对于带 多个元 件的 执行 器 ， 同 时 驱 动 同一 个 结 构 元 件 的 升 降 液 压 系 统 ， 由于 每 个油缸的生产制造工艺、 泄漏 、 非 线 性 摩 擦
《液压伺服系统控制》课件
液压装置
液压装置提供了所需的压力和 流量，确保系统正常运行。
传感器
传感器用于感知系统的状态， 以反馈给控制器，帮助实现精 确控制。
执行器
执行器根据控制信号进行动作， 驱动机械设备实现所需的运动。
液压伺服系统的控制方式
1 基于位置的控制
通过控制液压油的流量和压力来实现位置的精确控制。
2 基于速度的控制
通过控制液压油的流量来实现运动的平滑变化与调节。
3 基于力的控制
通过控制液压油的压力来实现对力的精确控制，适用于需要对外力进行响应的场景。
液压伺服系统的电控系统
电控系统是液压伺服系统中常用的控制方式之一，通过电信号控制液压系统的运行。
电控系统的概述
电控系统通过电信号控制 液压系统的各个部件，实 现对液压系统的控制和调 节。
《液压伺服系统控制》 PPT课件
液压伺服系统控制是一门关于液压伺服系统控制的课程，本课程将液压伺服 系统的基本概念与控制方法进行介绍，以及实际应用案例的分享。
液压伺服系统的概念与组成
液压伺服系统是一种通过控制液压力来实现精确控制的系统。它由液压装置、传感器、执行器等组成， 每个组件的作用都不可或缺。
常见的电控系统
常见的电控系统包括脉宽 调制（PWM）控制系统和 比例控制系统。
电控系统的引导
根据具体应用需求选择合 适的电控系统，并进行必 要的引导和操作。
液压伺服系统的传感器
传感器在液压伺服系统中起着重要作用，用于感知和测量系统的各种参数和状态。
压力传感器
压力传感器用于测量和监测液 压系统中的压力变化，提供反 馈信号给控制器。
2
液压马达
液压马达是将液压油的动能转化为机械能，产生旋转运动的执行器。
伺服控制器在液压系统中的应用
伺服控制器在液压系统中的应用液压系统是一种利用液体传输能量、实现运动控制的系统。
在液压系统中，伺服控制器扮演着至关重要的角色。
伺服控制器通过监测反馈信号，并根据预设的目标值来调节液压系统中的执行元件，从而实现精准的运动控制和位置控制。
本文将探讨伺服控制器在液压系统中的应用，并分析其优势和局限性。
首先，伺服控制器在液压系统中的应用非常广泛。
液压系统常被用于需要大功率、高精度和快速响应的工程领域。
例如，工业自动化设备、机械加工、模具制造、航空航天等行业都广泛采用伺服控制器来实现精确的位置控制和运动轨迹控制。
伺服控制器不仅能够控制液压系统中的液压阀门和执行元件，还可以通过配合相应的传感器实现对温度、流量、压力等参数的实时监测和反馈控制。
这样一来，伺服控制器不仅可以提高液压系统的运动控制精度，还可以提高系统的安全性、可靠性和反应速度。
其次，伺服控制器在液压系统中具有多种优势。
首先，伺服控制器拥有高响应速度和精确的运动控制能力。
液压系统的执行元件需要根据输入信号实现快速、准确地移动到预定的位置，而伺服控制器正是通过对反馈信号的快速处理和调节，使得液压系统能够实时响应外部指令，并实现高精度的运动控制。
其次，伺服控制器具有较高的稳定性和抗干扰能力。
液压系统常面临来自外界环境和内部部件的干扰，例如温度变化、压力波动等，而伺服控制器通过智能算法和滤波器的设计，可以减小这些干扰的影响，保持系统的稳定性和可靠性。
此外，伺服控制器还可以通过软件调节参数、曲线优化等方法来适应不同的工况需求，提高液压系统的性能和适应性。
然而，伺服控制器在液压系统中也存在一些局限性。
首先，伺服控制器的成本较高。
相比于传统的液压系统控制方式，伺服控制器所需的硬件设备和软件系统价格昂贵，对于一些低成本、大批量的应用场景可能不够经济实用。
其次，伺服控制器的维护和修复相对复杂。
伺服控制器需要配备专业的技术人员进行维护和修复，一旦发生故障，往往需要更长的停机时间和更高的维修成本。
电液伺服系统的同步控制研究
题描 述 ： 一个箱形 梁， 量 ９ ０ｔ长 ３ 宽 １ ． ｍ， 质 ０ ， ２ｍ， ３ ４ 高３ｍ， 需要 用 载重 卡 车 将 其 从 Ａ 地 点运 输 至 Ｂ地 点， 输过 程 中箱 形梁 采用 ４个 油 缸支 撑 ， 油缸 运 ４个 固定在 载重 卡车 上 ， 运输 中 由液 压 系统 保持 箱 形 在
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第 ２ 卷 第 ６期 ８
２０ ０７年 ６月
兵
工
学
报
Ｖｏ ． ８ １２ ＮＯ ６ ．
Ａ ＣＴＡ ＡＲＭ ＡＭ ＥＮＴＡＲ Ｉ Ｉ
Ｊ ｎ． ２ ０ ｕ ０７
电液 伺 服 系统 的 同步 控制 研 究
李长春，孟亚 东，刘晓东，周欣
ａ ｂ ｘ ｇｒ ｅ ｆ ０ ｏ ｓ ｏ ｉ ｒｏ ０ ｔ ｎ ．Ｐｏ ｉｉｎ ｓ ｎ ｈ ｏ ｉａ ｉｎ ｃ ｎ ｒ ｌ ｔ ｏ ｏ ｉ ｅ ｔ ｏ ｃ ｒ ｃｎ ｏ ｔｏ ｄ ９ ｓｔ ｙ ｃ ｒ ｎ ｚ ｔ ｏ ｔｏ ｏ ｏ ｍｅ ｈ ｄ ｃ ｍｂ ｎ ｄ ｗｉ ｆ ｒ ｅ ｔａ ｉ ｇ ｃ ｎ ｒ ｌ ｈ ａｇ ｒ ｈ ｗａ ｕ ｏ ｗａ ｄ ｔ ｅ ｐ ｔ ｅ ｇ ｒ ｅ ｏ ｉｏ ｔ ｌ ｎ ｕ ｐ ｒ ｅ ｙ ４ ｃ ｌ ｄ ｒ ｖ ｒ ｇ ｌ ．Ｔｈ ｌ ｏ ｉ ｍ ｓｐ ｔ ｒ ｒ ｏ ｋ ｅ ｈ ｉｄ ｒ ｈ ｒｚ ｎ ａ ｄ ｓ ｐ ｏ ｔ ｄ ｂ ｙ ｉ ｅ ｓａ ｅ ａ ｅｙ ｔ ｆ ａ ｎ ｅ
出现在起重 机和 轧钢 设备 的大 型 液 压系 统 上 ， 这 在 些场 合 ， 负载 条件 下 的 多个 线 性 油缸 执 行 机 构 的 带 同步性 能十分重 要 。本 文针 对某 大型航天 装备 运输
过程 中 的同步控 制 问题 开 展 研 究， 输 过 程 中 不仅 运 要求保 持装备 的 水平 ， 而且 要 求 。为此 ， 将该 装备 描述 成试验 中的箱型梁 ， 并 由 ４个 伺服油 缸 支撑 ， 合 采 用 位置 同步 控制 与 力 综 跟踪控 制方法 实现 同步控 制 。
伺服控制器与液压控制系统的配合使用方法
伺服控制器与液压控制系统的配合使用方法伺服控制器和液压控制系统是现代工业自动化中常用的两种控制设备，它们各自具有独特的特点和优势，能够在不同的应用场景下发挥重要作用。
但是，如何正确地配合使用伺服控制器和液压控制系统，以达到更高的控制精度和效率，却是一个需要认真思考和解决的问题。
首先，我们需要了解伺服控制器和液压控制系统各自的特点和工作原理。
伺服控制器是一种能够精确控制电机转速和位置的装置，它具有响应快、精度高等特点。
而液压控制系统是通过调节液压油的流量和压力来控制执行器运动的装置，它具有力矩大、调节范围广等特点。
因此，在选择伺服控制器和液压控制系统时，我们需要根据具体的控制需求和应用场景来确定。
其次，合理设计伺服控制器和液压控制系统的配合方式非常重要。
一般情况下，液压控制系统作为主控制系统，负责提供力矩和速度控制；而伺服控制器作为从控制系统，负责提供位置和速度控制。
这种分工合作的方式能够有效提高控制精度和稳定性。
在具体的应用中，我们需要注意以下几个方面的问题。
首先是信号的传递和协调。
伺服控制器和液压控制系统之间的信号传递需要使用合适的接口和协议。
可以使用模拟信号，也可以使用数字信号，根据具体的需求来选择合适的方式。
其次是控制参数的设置和调整。
伺服控制器和液压控制系统都需要调整一些参数来适应具体的应用场景。
我们需要根据实际需求和性能指标来设置和调整这些参数，以达到最佳的控制效果。
另外，控制系统的稳定性也是需要我们重视的问题。
液压控制系统在工作中可能会受到液压油的温度、质量以及阀芯和密封件的磨损等因素的影响，可能引起泄漏、振动等问题。
伺服控制器也可能受到噪声、干扰等因素的影响，可能引起失控、抖动等问题。
因此，在使用伺服控制器和液压控制系统时，我们需要进行合理的故障诊断和预防措施，以保证控制系统的稳定性和可靠性。
此外，为了进一步提高整个控制系统的工作效率，我们还可以采用一些高级控制技术。
比如，可以使用先进的预测控制算法来优化控制器的工作，可以使用智能化的自适应控制方法来提高系统的鲁棒性和自适应性。
电液位置同步伺服系统的模糊控制研究
和 ｋ一１ 别 表示 离散 时间 系统 的 当前 时 刻和前 一 时 分
复合控制器 ， ， 系统 具有 鲁棒 胜和精 确 性 为 ｒ 使 验 证控 制性能 ，本 文将 这种 控制 器应 用 于 电液位 置 同步
系统的实时控 制 。 位置 同步系统 的结 构差异会 带来不同的控制 效果 ，
２ ｕ 一ＰＤ复合控 制器 的设计 Ｆ ｚ Ｉ
括死区 、摩擦和滞环 等 的非 线性 环 节 又是未 知 和时变
的。为解决上述 问题 ，很 多 研究 已被提 出 ，但 各有缺
陷 ，例如 ＰＤ控 制 器很 难 获得 满意 的效果 ．自适 应控 Ｉ
制器通常要求较快 的 Ｃ Ｕ执行 速 度 ．对于 时变性 较 陕 Ｐ 的液压控制系统难 于达到 良好的实 时性 。 自从模糊控 制 器 出现 以来 ，得 到 了广泛 应用 一通 常模糊控制器 由语 言 性控 制规 则 构成 ．对于 输 八和输
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《 机床与液压》９０ ｏ １ ， ２ Ｎ ０
・８ ３
电液 位 置 同步 伺服 系统 的模 糊控 制研 究
管杨 新 ，胡 大邦 ， 王 奕豫
（ 炭 科 学研 究 总 院 上 海 分 院 液 压研 究 所 ，９０ ３ ） 堞 ＿ ００ ０
本文对 同步 系统 中常用 的两种 控 制策 略进行 了 比较 和 分析 因 为它 们各 自都 有局 限性 ，所以综 台采 用两 种
策略的 同步系统可 获得更好的 动态和稳态特性 。 １ 电液位置 同步控 制 系统 的组成
图 ２ 模 糊控制 系统方框图
采用 ７个语言 模 糊集来 描述 所 有的输 入 、输 出模
Ｐ Ｍ Ｐ Ｂ Ｐ ８
Ｐ Ｍ Ｐ Ｂ
（ ）并 、串复台联接 Ｃ
电液伺服系统同步控制研究
两个 系 统共用 一 个 液压 泵 站 ， 站 采 用 恒压 变 量 泵
随着 液压技 术在 工 程 领 域 中 的应 用 １ 扩 大 ， ３益 大 型设 备负 载能力 增加 或 因布局 的关 系需要 多个 执行元 件 同时驱 动一个 工作 部 件 ， 因此 同 步控 制 就 显 得越 来 越重要 了。但 由于每 一个 液压 系 统 的 泄 漏 、 控制 元 件 间 的性 能差异 、 执行元 件 间负载 的差 异 、 各 系统各 组成 部分 的制造误 差等 因素 的影 响 … ， 造 成 多执 行 机 构 将 的同步误 差 ， 果不 有 效 地加 以控 制 并 克 服这 种 同步 如 误差 ， 系统将不 能正 常工 作 。 本文 以北京 市科 委 支 持 项 目为背 景 ， 以北 京 交 通 大学 液压伺 服控 制实验 室 夹持 同步控 制试 验平 台 的阀 控非 对称液 压缸 为研 究 对 象 ， 夹持 同步 控 制 进 行试 对
（ 聊城大学 汽车与交通工程学院 ，山东 聊城
２ ２０ ） ５０ ０
摘
要 ： 文 以电液伺服 系统 的 常用执行 机 构 阀控 非对 称缸 为研 究对 象 ， 同步对顶伺 服 系统进 行分析 该 对
和 试验研 究 ， 建立 同步控 制 系统位 置扰动 型 力 学模 型 ， 出位 置 闭环 一力跟 随控 制 策略 ， 过 试验 实现 亍对 提 通
图 １ 同步控制实验平台系统结构图
从事 自动控制 与液压控 制方 面的科研 和教学工作。
２
液压 与气动
２１ ０ ０年第 ６期
假设 以右边 的施 力 系 统 为 研究 对 象 ， 边 的位 置 左 系 统为受 力对象 。得 到施力 机构 的力 方程
伺服系统在液压驱动中的应用
伺服系统在液压驱动中的应用伺服系统作为一种高精度控制技术，广泛应用于各个领域，其中之一就是液压驱动。
液压驱动是利用液体介质传递能量来实现机械设备的运动和控制的一种方式。
而伺服系统能够通过控制液压系统中的伺服阀，精确调节液压系统的压力、流量和位置，从而实现液压驱动的高精度控制需求。
一、伺服系统的基本组成伺服系统主要由液压泵、液压阀、液压缸、伺服阀、传感器和控制器等组成。
液压泵负责向液压系统提供所需的液压动力，液压阀控制液压系统的流量和压力，液压缸将液体能量转化为机械能量，伺服阀则起到调节液压系统的功能。
而传感器则用于实时监测和反馈液压系统的运行状态，控制器则根据传感器反馈的信息，对伺服阀进行精确的控制。
二、伺服系统在液压驱动中的优势1. 高精度控制：伺服系统能够实时监测并控制液压系统的压力、流量和位置等参数，实现精确的控制。
这对于一些需要高精度运动和控制的场合，如数控机床、机械手等，具有重要意义。
2. 快速响应：伺服系统采用闭环控制的原理，能够快速响应控制信号，实现对液压系统的实时控制。
相比于传统的开环控制系统，伺服系统具有更高的动态响应性能。
3. 广泛适应性：伺服系统可以适应各种液压驱动方式，如液压缸驱动、液压伺服电机驱动等，具有较高的灵活性。
同时，伺服系统还可以根据实际需要进行参数的调整和优化，以满足不同应用的需求。
4. 高效节能：伺服系统能够根据实际工况需求对液压驱动进行精确的控制，避免了能量的过量消耗。
这不仅可以提高设备的能源利用率，还有利于降低系统的运行成本。
三、伺服系统在液压驱动中的应用案例1. 数控机床：数控机床是伺服系统在液压驱动中应用得比较广泛的领域之一。
伺服系统可以实现对数控机床的高精度控制，包括位置的控制、速度的控制和力的控制等。
这对于提高数控机床的加工精度和生产效率具有重要意义。
2. 机械手：伺服系统在机械手领域的应用也非常广泛。
机械手需要进行高精度的定位和运动控制，伺服系统能够实现对机械手关节的精确控制，使其能够完成复杂的操作任务，如装配、搬运等。
同步液压伺服激振控制系统的研究
同 步液 压 伺 服 激振 控 制 系统 的研 究
刘 玉 绒 ， 陈兴 华 ，窦 宝明
（ 州机械 科 学研 究 院有 限公 司液 压研 究所 ，广 东广 州 ５００ ） 广 １７０
摘要 ：采用 Ｌｂ ＩＷ 软件 、Ａ ／ Ａ采集 卡和伺服 阀等对 同步液压 激振 系统进行 闭环 控制 、相位 和 幅值 自动 补偿 。根 ａＶＥ ＤＤ
实 验 室 虚 拟 仪 器 集 成 环 境 （ ａｏ ｔｙ Ｖｒ ａ Ｌ ｂｒ ｏ ｉｕ ｌ ａｒ ｔ
Ｉｓ ｕ ｅｔＥ ｇ ｅｒ ｇＷｏ ｂｎ ｈ Ｌｂ ＩＷ ） ， 是 ｎｔ ｍ ｎ ｎ ｉ ｅｉ ｒ ｅｅ ， ａＶ Ｅ ｒ ｎ ｎ ｋ
美 国国家 仪器 公 司 （ ａｏａ Ｉｓ ｕ ｅｔ，Ｎ ） 的软 Ｎ ｔ ｎｌ ｎｔ ｍ ｎｓ Ｉ ｉ ｒ 件产 品之一 ，也是 目前应用 最广 、发展最快 、功能最 强 的图形 化 软 件 （ Ｇ语 言 ） 开发 集成 环 境 。Ｌ ｂ ａ— Ｖ Ｅ 中提供大量现成 的图形模 板 ，可供 生成美 观实 ＩＷ
液压伺服控制系统
当液压缸运动速度降低时，调节过程相反。
1.2 伺服阀
1.2.1液压伺服阀
1.滑阀 根据滑阀的工作边数不同，有单边滑阀、双边滑阀和四边滑阀。
其中，四边滑阀有四个可控节流口，控制性能最好；双边滑阀有两 个可控节流口，控制性能一般；单边滑阀有一个可控节流口，控制 性能最差。四边滑阀性能虽好，但结构工艺复杂，生产成本较高； 单边滑阀容易加工，生产成本较低。
图10.6-10.8分别为单边滑阀，双边滑阀和四边滑阀控制液压 缸的原理图。
四边滑阀在平衡状态下，根据初始开口量的不同，有负开口 （图10.9（a））、零开口（图10.9（b））和正开口（图10.9 （c））之分。
2.喷嘴挡板阀 如图1.10所示为双喷嘴挡板阀由两个单喷嘴挡板阀组成，可
以控制双作用液压缸。它由挡板、左右喷嘴、固定节流孔组成。 挡板与左右喷嘴的环形面积形成两个可变节流孔，分别为δ1和δ2， 挡板绕轴旋转，可以改变两个可变节流孔的大小。挡板处于图中 所示位置时，即δ1=δ2。此时两节流口的节流阻力相同，使左右 喷嘴的压力相同，即p1= p2，液压缸两腔受力平衡，保持原来位 置不动。
3
1.1.3 液压伺服控制系统的分类
1.按系统输入信号的变化规律分类 液压伺服控制系统按输入信号的变化规律不同可分为：定值控
制系统、程序控制系统和伺服控制系统。 2.按被控物理量的名称分类 按被控物理量的名称不同，可分为：位置伺服控制系统、速度
伺服控制器与液压控制系统的配合使用方法
伺服控制器与液压控制系统的配合使用方法伺服控制器和液压控制系统是工业自动化领域中常见的两种控制设备，它们在不同的工作环境和场景中有着各自的优势和特点。
为了更好地发挥它们的作用，我们需要合理地配合使用这两种控制设备。
本文将介绍伺服控制器与液压控制系统的配合使用方法，包括选择合适的设备、搭建系统框架、调试和优化等方面。
首先，在配合使用伺服控制器和液压控制系统之前，我们需要了解它们各自的特点和适用范围。
伺服控制器是一种通过位置、速度和力等信号来控制电机运动的设备，它能够实现精准的运动控制和位置定位。
而液压控制系统则是通过控制液压执行器的液压压力和流量来实现负载的控制和运动。
它具有承载能力强、高速高力等特点。
因此，当工作需要精准位置控制和快速高力运动时，可以考虑使用伺服控制器；而当工作需要大承载能力和高速高力时，可以选择液压控制系统。
选择合适的设备是配合使用伺服控制器和液压控制系统的第一步。
在选择伺服控制器时，需要考虑工作负载的特点和运动要求，确定所需的控制精度、速度和扭矩等参数。
同时，还需考虑电机的型号和功率等因素。
对于液压控制系统，则需要根据工作负载的特点和要求，选择合适的液压执行器、泵和阀等元件。
在选择设备时，可以咨询专业的技术人员或厂家，以确保选择的设备能够满足工作需求。
搭建系统框架是配合使用伺服控制器和液压控制系统的关键步骤。
在搭建系统框架时，需要将伺服控制器与液压控制系统紧密结合，使其能够协同工作。
首先，需要将伺服控制器与电机连接，并设置合适的运动参数和控制模式。
然后，将液压执行器与液压控制系统连接，确保液压控制系统能够正常工作。
最后，通过电气和液压连接，将伺服控制器和液压控制系统整合在一起，形成完整的控制系统。
在搭建系统框架时，需要注意各个部件之间的连接正确可靠，并确保电气和液压系统的安全。
调试和优化是配合使用伺服控制器和液压控制系统的重要环节。
在调试时，首先需要对伺服控制器和液压控制系统进行独立的测试，确保其正常工作。
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况下难 以取得 良好 的跟随效果。
存在差异 ，内部参数的不同和外界干扰 的差异造成轧 机两侧液压位置伺服系统压下位置不 同步 。近年来 ， 众多学者对液压位置伺服系统 同步控制进行 的大量 的 研 究，张志伟【等采 用两侧 轧辊实 际输 出位置 的平均 ４ 】 偏差作为反馈信号，利用传统 的 ＰＤ算法计算 出两侧 Ｉ 位置的修正值去控制 轧辊 的位置． 。这种控制方法算法 结构简单。能够在一定程度上减小两侧同步误 差， ， 是一 种 比较适用工程应用 的经验试凑方法， ，但在 内部参数
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ａｃ ｏ ｄｎ ｏ ｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｏ ｅ ｍ ｌｓ ｔｅ ｉｅ ｒ ｌ ｎ ｌ ｐ ｏ ｕ ｔｏ ｉ ｅ ｏｈ ｓｄ ｓ ｏ ｈ ｙ ｒ ｕ ｉ ｃ ｒ ｉｇ ｔ ｈ ｒ ｂｌｍ ｆ ｓ ａ ｅ ｓ ｓｅ ｌｐ ｐ ｏｆ ｇ ｍｉｌ ｒ ｄ ｃ ｎ ｌｎ ，ｂ ｔ ｉ ｅ ｆ ｔｅ ｈ ｄ ａ ｌｃ ｉ ｉ ｐ ｓｔｏ ｅ ｖ ｙ ｔｍ ｅ ｉ ｓｄ ｉｆｒ ｎ ａ ａ ｅｅ ｓ ａ ｄ ｅ ｔｒ ａ ｎ ｅ ｆｒ ｎ ｅ ｃ ｕ ｅ ｙ ｒ ｌ ｒ ｄ ｐ ｅ ｓ ｄ ｐ ｓｔ ｎ ｏ ｉｉ ｎ ｓ ｒ ｅ ｓ ｓｅ ｔ ｎ ｉｅ ｄｆｅｅ ｔｐ ｒ ｈ ｍ ｔｒ ｎ ｘ ｅ ｎ ｌｉ ｔｒｅｅ ｃ ａ ｓ ｄ ｂ ｏ ｅ ｅ ｒ ｓｅ ｏ ｉ ｏ ｉ ｉ ｃ ｎ ｉｔｎ ｙ ｃ ｒ ｎ ｚ ｔ ｎ ｎ ｏ ｓｓｅ ｔｓ ｎ ｈ ｏ ｉａｉ ，ｗｅ ｄ ｓｇ ｅ ｅｈ ｄ ａ ｌ ｏ ｉ ｏ ｅ ｖ ｏ ｔｏ ｙ ｔｍ ａ ｅ ｎ ｆ ｚ ｙ ｏ ｔ ｕ ｅ ｂ ｃ ｏ ｅ ｉ ｎ ｄ ｔ ｙ ｒ ｕｉ ｐ ｓｔ ｎ ｓ ｒ ｅ ｃ ｎｒ ｌｓ ｓｅ ｂ ｓ ｄ ｏ ｕ ｚ ｕ ｐ ｔｆ ｅ ａ ｋ ｈ ｃ ｉ ｄ ｓ ｎ ｈ ｏ ｉ ａ ｏ ａ ｄ ｐ ｏ ｅ ｔｅ ｓａ ｉｉ ｆｔｅ ｃ ｎｒ ｌｓ ｓｅ ｎ ｔ ｅ ｒ Ｓ ｍ ｕ ａ ｏ ｅ ｕ ｔ ｈｏ ｔａ ｙ ｒ ｕｉ ｏ ｉ ｏ ｙ ｃ ｎｚ ｔ ｎ， ｎ ｒ ｖ ｔｂ ｌｔ ｏ ｏ ｔｏ ｙ ｔｍ ｉ ｏ ｙ． ｉ ｌｔ ｎ ｒ ｓ ｌ ｓ ｗ ｔ ｄ ａ ｌ ｐ ｓｔ ｎ ｒ ｉ ｈ ｙ ｈ ｈ ｉ ｓ ｈ ｈ ｃ ｉ ｓｒ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌｓ ｓｅ ｂａ ｅ ｕ ｚ ｕｐ ｔｆ ｅ ｂ ｃ ｙ ｃ ｏ ｚ ｔｏ ｏ ｎｙ ｈ ｓ ｓ ｏ ｔｓ ｃ ｒ ｎ ｚ ｔ ｎ ｔｍｅ ｂ ｔａｓ ｅ ｖ ｏ ｔｏ ｙ ｔｍ ｓ ｄ ｏｎｆ ｚ ｙ ｏ ｔｕ ｅ ｄ ａ ｋ ｓ ｎ ｈ ｎ ａ ｎ ｎ ｔｏ ｌ ａ ｈ ｒ ｙｎ ｈ ｏ ａ ｏ ｉ ｕ ｏ ｒ ｉ ｉ ｉ ｉ ｌ ｈ ｍａ ｌｒｅ ｒ ｒ ｗｈ ｎ ｉ ｅｃ ｓ ｆｔｅ ｄ ｆｅ ｅ ｃ ｓｂ ｔ ｉ ｅ ｆｔ ｅ ｒ ｌ ｎ ｌ ｉ ｓｄ ｅ ｐ ａ ｅｅ ｓａ ｄ ｅ ｔｒ ａ ｓ ａ ｓ ｌ ｅ ｒｏ ． ｅ ｎ ｔ ａ ｅ ｏ ｉｆ ｒ ｎ ｅ ｏ ｈ ｓｄ ｓｏ ｏ ｌ ｇ ｍｉ ｎ ｉ ｅ ｔ ａ ｍ ｔｒ ｈ ｈ ｈ ｉ ｌ ｈ ｒ ｎ ｘ ｅｎ ｌ ｄ ｓｕ ｂａ ｃ ｓ ｉｔ ｒ ｎ ｅ ． Ｋ ｅ ｒ ｓ ｈ ｄ ａ ｌｃ ｆ ｚ ｙ； ｙ ｍｉ ｕ ｐ ｔ ｅ ｄ ａ ｋ； ｙ ｃ ｒ ｎ ｕ ｙ ｗｏ ｄ ： ｙ ｒ ｕｉ ； ｚ ｄ ｎａ ｃｏ ｔ ｕ ｅ ｂ ｃ ｓ ｎ ｈ ｏ ｏ ｓ ｕ ｆ
现代工业 的快速发展对 同步精度提 出了越来越高
的要求【 】 ｌ 。某无缝钢管生产线采用液压位置伺服系统 。 对 轧机两侧轧辊进行定位控制。漏油、油污 和外界环 境变化等 因素的影响造成了轧机两侧液压位置伺服 系
统 内部参数不同，轧机运行过程 中两侧受到 的干扰也
Байду номын сангаас
不同和外界干扰的情况稳定性缺乏理论证 明。李娇 ，
Ｓ ｎｃ ｒ ｕ ｕ ｙ ｈ ｏ ｏ ｓＣｏｎ ｒ ｌ ｆＨ ｙ ｒ ｕ ｉ ｓｔｏ ｅ ｖ ｙ ｔ ｍ ｔ ｏ ｄ ａ ｌｃＰｏ ｉｉ ｎ Ｓ ｒ ｏ Ｓ ｓ ｅ ｏ
Ｗ ＡＮ Ｇ ａ ， Ｘｉ ｎ ＳＵＮ ｉＬｉ ， Ｎ Ｇ ｎ Ｋａ． ｎ ＹＡ Ｋｕ
（ ｓ ｔｔ ｏ ｈｎ ｓ Ｊ ｎ ｎ ｎＵ ｉｅｓ ｙ Ｗｕ ｉ １ １ ２ Ｃ ｉａ Ｉ ｔｕｅ ｆ ｉ ｇ ，ｉ ｇ ａ ｎｖ ｒ ｔ， ｘ ２ ４ ２ ， ｈｎ ） ｎｉ Ｔ ａ ｉ
① 基 金项 目： 自然科 学基 金（０７０ １ 国家 ６ ５４ ５）
同步的问题，设计 了基于模糊输出反馈 的液压位置伺服 同步控制 系统 ，并从理论上证 明了该控制 系统 的稳定性。 仿真 结果表 明，在轧机两侧 内部参数不 同和外部干扰差异的情况下 ，基于模糊输出反馈 的液压位置伺服 同步控 制系统不仅 具有较短的同步时间并且跟随误差更小。
关键词：液压 ：模糊；动态输 出反馈 ；同步
２１ ０ １年 第 ２ Ｏ卷 第 ７ 期
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计 算 机 系 统 应 用
液压位置伺服系统同步 的控制①
王 宪，孙开林 ，杨 坤
（ 江南大学 物联网工程学 院，无锡 ２ ４ ２ ） １ １２
摘
要：针对无缝钢管 生产线轧机 两侧液压位置伺服系统 内部 参数不 同和外 界干扰不～致造成轧辊压下位置不