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1、2001年第9期液压与气动7用电液伺服阀补偿同步偏差的同步控制方法杨德荣,权龙ASynchronousControlMethodbyUsingElectronic-hydraulicServoValvetoCompensateSynchronousErrorYangDe-rong,QuanLong(太原理工大学机械工程学院,山西省太原市030024)摘要:针对液压传动及控制系统中较难解决的高精度同步控制问题,结合开闭环同步控制方法各自的优势,提出一种可用于多执行器的高压、大流量、高同步控制精度等技术要求的低成本同步控制方法。应用该控制方法设计的四缸同步系统已在4
2、MN线圈压机同步控制系统中获得成功应用,达到了预期的效果。关键词:同步控制;伺服阀;伺服系统中图分类号:TH13715文献标识码:B文章编号:1000-4858(2001)09-0007-031引言通过以上分析可知:应用分流集流阀的同步系统在液压传动系统中,同步控制要求非常普遍,但大的优势在于成本低,而伺服控制的优点在于精度高。流量、高精度、多执行器同步,一直是一个较难解决的设想把二者有机地结合起来使用,即把分流集流阀回难题。作者在设计4MN线圈压机四缸同步控制系统路作为主回路,保证4缸基本同步,在此基础上叠加伺中,提出了用分流集流阀保证液压缸基本同步,同时并服
3、控制回路作为辅助回路,补偿主回路的同步偏差。联小规格伺服阀形成闭环回路补偿同步偏差以进一步这时,伺服阀仅需补偿分流集流阀的偏差,流过很小的提高同步精度的控制方案,较好地解决了有高压、大流流量,因此所用伺服阀规格很小。这样综合使用就充分发挥了二者的长处。可将这种方法称为偏差补偿的量、高同步精度要求的多缸系统问题。同步控制方法。目前已将该方法应用于4MN线圈压2偏差补偿同步控制方法原理机液压系统中,下面作具体说明。在许多液压主机中,如汽车横梁压机,大型发电机3偏差补偿同步控制方法在4MN线圈压机中的线圈压机等,需要四缸的同步压下回路。不仅要求4应用个液压缸在运动中速
4、度同步,位置也有很高的同步要311主机结构简介求,且系统要求的流量非常大,对于这样的系统,当用主机为两梁四柱下拉式结构,上梁为活动梁,4缸分流集流阀实现时,需要用3个阀构成两级分流集流固定在下梁上,活塞杆带动上梁上下运动,工作平台尺回路,由于分流集流阀本身同步精度较低,因此回路的寸为315m@2m。设备工作时,首先将上梁快速升起,同步控制精度很难保证;当用液压伺服阀构成闭环同把被压线圈推入工作台并装卡好,然后上梁快速下降,步控制系统时,需要用4台伺服阀,每台阀控制1只液直到接触线圈时开始慢速压制,压制完成后抬起上梁,压缸,这样所要求的同步精度很容易满足,但由于系
5、统取出线圈。流量较大,所用伺服阀的规格会很大,相应的价格也非常昂贵,这是人们所不愿接受的。由于伺服阀压力损收稿日期:2001-03-16失大,还会产生发热的问题,因此这种方法也不尽作者简介:杨德荣(1968)),男,山西省太原市人、助教,硕合理。士,主要从事液压技术方面的教学和科研工作。8液压与气动2001年第9期312液压系统技术条件及基本参数用美国DeltaTau数字系统公司生产的PMAC运动控制系统最高工作压力25MPa;器,它的功能非常强大,可以同时操纵1~8个轴,可以液压缸压制力4MN;支持运动控制程序和PLC程序。在控制系统中,可通在任意位置,任意两
6、液压缸高度差小于?1mm;过软件完成给定值的设定,给定信号与反馈信号的比液压缸上升速度30mm/s;较以及PID参数的整定。液压缸压制速度011~3mm/s;液压缸行程3m;液压缸规格ª280/ª140@3000(根据压制力及系统压力确定);系统工作压力22MPa;系统总流量Q=460L/min图2同步控制回路方框图(根据液压缸速度确定)。当液压缸接触工件,系统工作压力升高,低压泵卸313液压缸的同步控制载开始慢速下降时,液压缸已带载运行,伺服阀的高压由技术条件及系统参数可知,系统流量很大,速度回路通过液控单向阀与换向阀的低压回路隔离,低压范围较宽,最高速度为3
7、0mm/s,且在011~3mm/s范回路停止供油,液压缸的运动完全由伺服阀控制。围内可调,同步位置控制精度为?1mm,因此,本系统314高低压油路的隔离是一个大流量、高精度的同步控制系统,使用偏差补偿系统中高低压油路必须可靠隔绝,才能保证高压同步控制方法非常适合。根据系统基本参数及技术条泵工作时,系统中产生相应的压制力,若隔离不好而有件要求,设计的液压同步控制回路原理如图1所示。泄漏,就会造成压力不稳定或各液压缸压力不均匀等现象。本系统中采用8个液控单向阀来隔离高低压回路,如图3所示。当液压缸空载快速上升或快速下降时,低压油可以自由流过液控单向阀;当液压缸带载时
8、,高压油产生高压制力,此
