卧式伺服缸新型结构控制系统的IMC-PID控制器设计

全液压滚切剪是冶金生产线上的重要设备,重载伺服缸是其核心元件,通常需卧式铰接安装输出曲线力。但由于自身重量的影响会导致密封圈摩损、泄漏以至于输出力不足等现象。针对该问题提出了重载卧式伺服液压缸端底连接一个支撑小缸的新型结构,并设计了压力-位置双闭环独立PID控制系统。将内模控制引入到PID控制器设计中,提出IMC-PID控制器,建立滤波器参数与PID控制器参数之间的关系,解决了由于双闭环独立PID整定参数多且复杂的问题。运用Simulink仿真平台,进行IMC-PID与PID仿真对比,其结果表明,IMC-PID能够稳定精准地跟踪给定信号,快速达到目标值,且抗干扰能力强。采用该方法能够有效地改善系统的动态特性,提高系统的鲁棒性,其控制品质优于常规PID,为实际工程提供了重要的理论依据。

基于Simulink的伺服缸新型支撑结构控制系统仿真研究

伺服液压缸是液压滚切剪机的主要执行元件,需卧式铰接安装输出曲线力。为了避免缸筒自身重力所引起的拉缸、泄漏以及输出力不足等现象,提出一种在伺服缸端底铰接一个支撑小缸的新型支撑结构以及配套控制系统。该控制系统需要精确控制小缸压力和位移,使其保证伺服缸的活塞杆全程无摩擦运行,并针对所需工况,设计了压力、位置双闭环独立PID伺服控制系统。通过对压力、位置控制系统耦合特性的分析和研究,进行解耦运算,推导出该系统的数学模型,并由李雅普诺夫第二法分析其稳定性。为了进一步验证压力、位置双闭环独立PID控制系统的合理性,运用MATLAB/Simulink分别对其进行仿真控制,最终证明了该控制系统的可行性与可靠性,实现了对支撑小缸的压力和位置的精确控制。

伺服液压缸支撑结构设计及动力学研究

卧式伺服液压缸常用于水平或倾斜做工,在特定工况需要输出曲线力,旋转一定的角度,需要铰接安装。为了克服伺服液压缸由于自重所引起的密封圈磨损、拉缸、泄漏等缺陷,延长液压缸的使用寿命,提出一种伺服液压缸新型支撑结构即在大型卧式重载伺服液压缸缸底端部铰接一个支反力小液压缸及外接液压系统。对这种新型结构进行受力分析,推导出该结构的动力学模型,并在MATLAB/Simulink环境进行仿真,证明该方法的合理性和可行性,将现场采集到的实验数据与其理论值进行对比来证明该方法的实用性和正确性。这种新型支撑结构为大型重载伺服液压缸及液压系统设计提供了一定的参考价值和指导意义。

伺服缸新型支撑结构控制系统的联合仿真研究

在特定工况中,大型重载伺服缸常卧式铰接安装,输出曲线力。为了提高伺服缸频响特性、稳定工作并延长其使用寿命,在伺服缸端底铰接了一个支反力小液压缸支撑结构及配备控制系统。在伺服缸做功时,外接控制系统需要保证压力与位置同时达到系统要求,得到精确控制。针对所需工况,设计一种压力-位置双闭环独立PID伺服控制系统。通过对压力-位置双闭环控制系统进行分析,推导出该系统的数学模型,并用李雅普诺夫第二法分析其稳定性,验证该系统的合理性与有效性。在此基础上,运用AMESim/MATLAB进行联合仿真,证明该控制系统的可行性及可靠性,从而实现压力与位置的同步精确控制。

液压滚切剪机新型伺服缸控制系统动态解耦及仿真试验

全液压滚切剪是伺服缸为滚切剪刀提供精准曲线力。因重载缸卧式铰接安装,缸筒自重等会引起密封处摩擦过大,造成拉缸、泄漏而导致输出力不足等现象。为克服自重对密封的影响,提出在全液压滚切剪的伺服缸端底用一小缸进行支撑,并设计压力-位置双闭环PID控制系统,该系统通过精准控制小缸压力和位移以满足所需工况。对该控制系统进行耦合特性分析,推导出压力与位置独立闭环控制系统的数学模型,进行稳定性分析。在基于理论分析研究的基础上,运用AMESim/Matlab联合仿真,进一步验证了压力-位置双闭环独立PID控制系统的合理性。结果表明该控制系统能够实现小缸的压力和位移精准控制,实现了重载卧式缸在输出曲线力时不受自重因素影响,密封装置几乎不受工况所限无摩擦运行。通过工程试验证明了该控制系统的可行性与可靠性,为理论分析和工程实际应用提供了重要依据。