东莞云梯车, 云梯车出租, 东莞云梯车出租   如何通过电信号控制伺服比例阀阀芯位移实现云梯车系统的流量调节和马达转速的控制???    在工程实际应用中，单纯的采用超前或滞后校正策略不仅在部分性能指标上达不到设计要求，而且在实用性上存在问题，因而在性能要求较高的场合经常采用滞后一超前校正方法，这种方法兼有滞后和超前校正的优点，即利用超前校正网络的相角超前特性去增大系统的相角裕度，也增加了系统的剪切频率和系统的宽带频率；利用滞后校正网络的高频幅值衰减特性可以使系统高频响应的增益衰减，也能提高系统低频响应增益，同时改善系统的某些瞬态性能。对于大吨位折壁式云梯车阀控马达回转系统通常要求响应速度、稳定性和精度同时兼顾，所以在建立系统数学模型和系统传递函数的基础上，通过使用滞后一超前校正器对其校正，并分析不同精度的校正控制器所引起的各类误差，通过对系统进行校正误差仿真研究，最终确定一个符合实际工程的回转控制回路。

       以13t云梯车回转机构液压控制系统为研究对象，系统各执行元件采用并联方式连接，所以可以认为回转马达的供油压力为恒定压力。 阀控回转马达液压原理图回转回路原理简，在系统中，阀控液压回转马达节流回路是由电液伺服比例阀和定量柱塞马达组成的闭式传动装置，通过电信号控制伺服比例阀阀芯位移实现系统的流量调节和马达转速的控制。

       系统传递函数计算,  系统数学模型的详细建立过程，最终的阀控回转液压马达位置伺服闭环控制系统的方块 。阀控马达方块根据云梯车国家设计标准及经过准确设计计算得到仿真。回转马达系统参数表阀芯行向间隙, 阀面积梯度, 油液的动力黏度, 液压油弹性模量成, 马达排量。马达及管路容积, 伺服阀频率 系统总泄漏系数s。  负载等效总惯量, 总的黏性阻尼系数B。 角位移传感器增益。  减速器总传动比i液压阻尼比靠伺服阀阻尼比。伺服阀流量增益K。系统的开环传递函数为：系统的放大器增益待定，系统的开环增益。

        根据实际工程控制系统基本稳定性条件：(1)相位裕量在30。〜60。之间，(2)增益裕量2019K。>6dB得K9．6取K。=9时得到系统的开环传递函数Bode图和阶跃响应图后发现：虽然系统开环增益K。减小可适当增大系统的相对稳定性，但是K越小系统的控制精度越低。为了使系统满足一定精度和稳定裕量要求并且具有相对较快的响应速度和较小的超调量，采用滞后一超前校正器。现除满足上述基本稳定条件外对不同精度要求进行设计校正并进行对比，来确定系统最佳的系统参数和校正参数。当K，=180时得到校正后系统的相角裕量y10=47．20，幅值裕量K(dB)=6．23dB，超调量35．2％，调节时间0．6338。由系统校正后的Bode可以明显看出当gv=45变为鼠=180时，系统精度增加的同时，超调量明显增加，但是响应时间减小。在提高精度的同时相应的牺牲了部分的系统相对稳定性能。4参数变化对系统性能的影响电液位置伺服系统中，其控制品质指标主要有动力元件参数和所决定。在不同校正器下，当固有频率．分别取30、48、100rad／s时系统的单位阶跃响应曲线。在设计所得的固有频率48上下范围内系统都是稳定的，所以当在未知参数改变的情况下系统也能保持一定的稳定性；随着固有频率的增大响应速度逐渐变快，且震荡幅度减小，稳定性增强。表征了系统的响应速度，为了使系统具有较快的响应速度和一定稳定性。同样的，在不同控制器下，当阻尼系数分别取0．15、0．2、0．4时，系统的单位阶跃响应曲线。在f。=0．2的上下范围内系统可以保持一定的稳定性。随着阻尼的增大系统稳定性越来越强，液压阻尼表征了系统的相对稳定，为得到理想的控制性能。应取合适的值，一般液压伺服系统阻尼较低。

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        指令输入引起的稳态误差系统在负载干扰指令阶跃值为0时，即不考虑外负载干扰作用，此时系统阶跃指令输入为10V，即角位移为6．28rad(3600)时，仿真结果如图6所示。图6不同K。条件下系统的输出结果从系统的仿真图像上可以看出，在系统稳定的前提下，精度越高相对稳定性越差，超调量分别为：35．3％、17．5％、1．03％；而且经过校正的系统，精度越高系统调节时间越短。在不考虑外负载干扰时，系统的指令输入为I型系统，所以位置误差为0，不随精度大小而改变。仿真曲线符合要求。对于速度误差，根据速度误差公式，当K，=180，K，=45，K，=9时，速度误差分别为。可以看出，速度误差对工作精度的影响的关键因素是比例放大器E、阀的流量增益K。反馈系数K、马达排量D。和减速传动比。

       负载干扰对系统的影响此时不考虑信号输入，即输入指令阶跃值为0，只有外负载力矩干扰，假定外负载力矩为马达所受最大阻力矩的两倍，此时系统的负载干扰误差仿真曲线如图7所示。对干扰来说系统是零型的，所以会产生位置误差。系统的负载干扰误差分别为：-0．004、-0．016、一0．083rad，说明开环增益K。越大经过校正后的系统抗负载干扰的能力越强。条件下的负载干扰误差从负载误差e。可以看出，为了减小负载误差除了增大K。外，增加马达排量。和减速传动比i也会使系统精度提高，但这与增大速度常数K。而必须减小马达排量和减速传动比相互矛盾，所以在确定这些参数时需要对其综合考虑。综合考虑精度误差、系统相对稳定性、动态性能等各方面参数后发现当K=45时满足系统各方面要求，所以选定K，=45为系统的开环增益值，并将根据此精度设计的控制器作为系统最终的校正控制器。

     负载大小对系统的影响输入指令不变，当K。=45时，改变负载大小分别为原来的1、2、3倍，加入时间为0．1s。 可以看出随着外来负载力矩的增大，系统响应的超调量随着负载的增加而减小，系统响应的上升时间随负载增大而增大，但调整时间没有明显变化，只是负载干扰越大时，系统稳定时的位置误差相对越大。元件引起的静态误差在计算系统总静差时，可以将系统中各元件的零漂和死区都折算到伺服阀的输入端，以伺服阀的输入电流值表示，通过仿真结果可得到在合适压力作用下该结构能实现易变形，且变形后保证均匀接触摩擦面积最大，从而验证了变形槽位置设计的合理性，由分析结果得到P=2．5MPa时均匀变形长度M=50mm，则最大均匀接触面积S=3．14x90x10。x50x10一m2。由图3得到在液压力0〜3MPa时，载荷与变形量成线性关系，可以认为弹性套处于理想弹性变形状态，该数值分析结论与该合金钢材料的屈服强度数值也是一致，从侧面验证了数学模型以及边界约束设置的合理性。通过上述分析可知在2．5MPa的液压刹紧力作用时，套筒锁紧处于合理的完全弹性变形状态安全系数为5．53，满足设计的要求。

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