基于高速开关阀的液压同步控制系统设计与研究

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1、摘要传统的液压同步系统无论是开环系统还是闭环系统均存在明显的不足：开环系统成本低但控制精度也不高；闭环系统由于是基于伺服阀或比例阀构建，成本高且难以实现直接数字化控制。以高速开关阀为代表的数字阀，以其方便与计算机直接接口、高可靠性、高性价比等突出优势，给电液控制技术的发展注入了新的活力。本文首先对比分析了不同类型的液压同步控制系统的优点和不足，并在此基础上提出了基于高速开关阀设计液压同步控制系统的必要性和可行性。然后结合高速开关阀自身的特点，提出了三类共5种同步控制回路的设计方案，并对它们各自的优缺点进行了比较和说明，最终选定两种最具可行性和性价比的方案展开研究。接着对高速开关阀直

2、接控制及高速开关阀先导控制的两种液压同步控制回路建立了相应的数学模型，并选择直接控制的方案进行了动态仿真研究，进一步论证了该方案的可行性。最后，针对直接控制系统仿真过程中暴露的问题，引入模糊白适应PID的复合控制策略，设计了相应的同步控制器，综合改善了系统的可控性，为实现高精度的液压同步控制提供了理论支持和技术保证。关键词：液压同步控制，高速开关阀，直接控制，先导控制，模糊自适应PIDAbstractThetraditionalhydraulicsynchronoussystem，eithertheopen一100psystemortheclose一100psystem，there

3、aresomeobViousdisadVantages．Thecostoftheopen一100pis10w，butitscontr01precisionisalsonothigh：thestructureoftheclose—loopisbasedonservovalveorproportionalvalve，sonotonlythecostishighbutalsothedigitalcontr01ishardtorealize．Thedigitalvalverepresentedbyhighspeedon—offValVe，isVerysignificanttothedeve

4、lopmentoftheelectro—hydrauliccontr01techn0109y，becauseitpossesses10tsofprominentadVantagessuchasinteractingwithcoIIlputerconVenient1yandhighreliabi1ity．Firstly，thethesisanalysestheadvantagesanddisadVantageofdifferenttypeshydraulicsynchronouscontrolsystems，thendiscussesthenecessityandfeasibilit

5、yofdesigningthehydraulicsynchronouscontrolsystembasedonhighspeedon—offvalve．Secondly，thethesisputsforwardfiveschemesofthesynchronouscontrolsystem，whichisbasedonthecharacteristicsofthehighspeedon—offvalve．TheadVantagesanddisadvantagesofdifferentschemesarecomparedandi1luminated．Themostfeasibletw

6、oschemesarechosentobestudiedat1ast．0neofthemisthehighspeedon—offvalveworksdirectly，andtheotheristhatthehighspeedon—offValVeworksasapilotvalve．Thecorrespondingmathematicalmodelsareestablishedafterresearchingonthem．Andthedynamicsimulationoftheschemeischosentobestudied．ItcanproVethefeasibilityoft

7、hisschemeisbetter．Lastly，inIIlordertoovercomingtheproblemsofthesystem，thecompoundcontr01strategybasedonfuzzyself—adaptiVePIDisintroduced·Thesynchronouscontr011erisdesigned．ItcanimproVethecontr011abilityofthesystemandoffersthetheoretical