基于变频液压技术的多级缸起竖系统仿真研究

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1、2013年7月机床与液压Ju1．2013第4l卷第13期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．41No．13DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．13．042基于变频液压技术的多级缸起竖系统仿真研究邓飙，张磊，任建华，于杰(1．第二炮兵工程大学，陕西西安710025；2．63817部队，陕西西昌615000)摘要：针对多级缸起竖系统换级冲击大、能量利用率不高的问题，提出了恒压频比变频容积调速和节流调速相结合的复合调速方法，采用角度信号作为跟踪参考轨迹，将模糊控制器作为系统控制环节，在AMESim和Simulink中进行了联合仿真。仿

2、真结果表明，模糊控制可以减小换级时的冲击，采用变频液压技术能够有效减小节流、溢流损失，提高了系统的能量利用率。关键词：恒压频比控制；模糊控制；多级缸模型；AMESim；Simulink中图分类号：TH137．5文献标识码：A文章编号：1001—3881(2013)13—147—4SimulationStudy．ofErectingHydraulicSystemofTelescopicMultistageCylinderBasedonVariableFrequencyTechnologyDENGBiao，ZHANGLei，RENJianhua1．，YUJie(1．SecondA

3、rtilleryEngineeringUniversity，Xi’anShaanxi710025，China；2．TroopsNo．63817，PLA，XichangShaanxi615000，China)Abstract：、，controlerectinghydraulicsystemcombinationmethodofaThrottleandVariableDisplacementSpeedControlbasedonvariablefrequencytechnologyisproposedbyaimingattheproblemofloweficiencyofener

4、gyutilizationandlargeimpactwhenchan-ginglevelingoftheerectinghydraulicsystemofTelescopicmultistagecylinder．InAMESimandMatlab，themodelwassimulatedjointly，byusingtheangularsignalasthefollowingreferencedtrajectoryandputtingFuzzycontrolplanforsystemcontro1．ThesimulationresultsindicatethattheFuz

5、zycontrolcallreduceimpactwhenchangingleveling．Byusingvariablefrequencyhydraulictechnology，thelossesofThrottleandoverflowcanbeeffectivelyreduced，andeficiencyofenergyutilizationinthesystemisimproved．Keywords：V／Fcontrol；Fuzzycontrol；Telescopicmultistagecylindermodel；AMESim；Simulink大型设备的多级缸起竖系统

6、大多采用液压驱动方1起竖系统介绍和建模式，但在工程实际中起竖系统存在换级冲击大、能量1．1系统介绍利用率不高的问题¨。换级时，液压缸活塞的横截起竖系统的工作原理图如图1所示。面积发生突变会产生很大液压冲击，传统的PID算法难以取得满意的控制效果，采用鲁棒性很强的模糊控4l—重物制可以有效减小换级时的冲击。能量利用率不高是因2—起竖臂为传统起竖液压回路的泵源是定量泵，泵的输出流量3—二级液压缸不能随着负载流量的变化而改变，采用节流调速时，4m回转中心存在较大的节流和溢流损失。将变频液压技术应用到5—双向平衡阔起竖系统中，用变频器+普通电机+定量泵的结构形6—三位四通电式代替了传

7、统的普通电机+定量泵的结构形式，通过磁换向阀7—控制系统改变变频器输入电压调节泵的输出流量以适应负载流8一比例流量阀量的变化，从而能够减小系统的节流和溢流损失，提．9—变频器高能量利用率。10-电机作者在AMESim和Simulink环境中建立了起竖系11一定量泵统仿真模型，将节流调速和变频液压技术有机地结合起来，采用模糊控制算法，有效地解决了系统换级冲图1起竖系统工作原理图击大、能量利用率不高的问题。收稿日期：2012—06—04作者简介：邓飙(1969一)，男，副教授，博士，研究方向为机电控制。E—