目前微电子方向的控制技术,电液比例方面的技术都在不断的发展,为使得绞车在调速运行,驱动能力以及安全性等方面性能良好,在设计和制造液压绞车的过程中,常采用电液比例控制系统来进行驱动。
依据绞车不同的使用场合和对绞车不同的性能要求,拖曳绞车速度控制的电液比例控制系统在其结构设计与控制策略上的选择方案有很多种。50895
(1)在结构上的设计,此系统分为泵控马达与阀控马达方式。
在阀控马达的方式中,多数采用比例流量阀与比例多路阀。比例流量阀采用阀内部压力补偿,阀芯的位移反馈的方法来保证稳定的流量,从而保证马达稳定的速度。比例多路阀则依据输入的电信号大小与电信号正负,使阀芯的大小与方向产生相应的开度,从而让绞车的卷筒马达得到不一样大小、不同方向的流量。
在泵控马达的方式中,有改变原动机的转速和改变泵的排量两种方式。
近几年应用在液压领域的变频调速的技术,采用改变原动机的转速的容积调速技术,这种调速方式克服了传统的泵控调速方式的不足之处,控制性能较好,还可以节约能源。因这种调速方式的成本较高,所以在绞车的速度控制方面很少被采用。
改变泵排量的容积调速技术相对成熟,各方面的性能不断在提高。与节流调速技术做比较的话,传统的容积调速存在着液压元件的体积大、制造困难、价格高、系统频响低等缺点。这种调速方式的特点是没有节流损失,从而可以节约能源。
(2)在控制的策略上,针对拖线阵绞车速度的电液比例控制系统突显的非线性论文网、时变、负载影响大等特点,在研究与应用上有着PID控制、自适应控制、优化控制、模糊控制、专家控制等控制策略供采纳选择。
PID控制和优化控制是控制理论的经典代表,它们在绞车的速度控制中被应用的最广泛也是最成熟的。在现代控制与智能控制被广泛研究与应用时,PID和优化控制又和它们紧密结合,产生具有自适应和鲁棒特性的新的控制策略。如PID控制和模糊控制的相结合,克服了它本身的不足之处(没有自适应的能力);优化控制和遗能算法相结合,形成遗能算法优化控制的策略。但这两种控制策略也存在不足之处,如它仅适合简单的对象。
自适应控制的突出优势是被控对象能够自动的适应工作环境和自身参数的不确定性,使系统始终维持在优化的状态下运行。自适应控制理论是对控制理论的进一步发展,它克服了控制系统不能在变参数的状态下运行的局限性,因为自身的不足之处,自适应控制在液压马达速度的控制系统中并不被广泛的应用。
电液比例控制技术的发展
(1)主要零件与标准阀通用,提高比例阀的控制性能和通用性。
(2)与插装技术相结合,形成比例插装技术,通油能力大,流动阻力小,集成度高,结构简单,性能可靠,在大功率控制中可以有效节能。
(3)计算机对PID参数进行最优数字化,并利用试验使实际线路PID参数达到最佳匹配。
因为本文的课题采用电液控制绞车作为试验系统,电液比例控制技术可以较好的满足液压传动控制元件等条件,并容易采用PLC控制器实现对缆绳速度的控制,所以电液比例控制技术运用到恒线速度电液控制绞车中,保证拖曳设备性能试验的稳定运行。