一種全液壓矯直機雙壓力閉環(huán)控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于全液壓矯直機電液伺服控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種全液壓矯直機雙 壓力閉環(huán)控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 全液壓矯直機壓下控制系統(tǒng)是一個典型的非線性、高頻、欠阻尼、大流量的閥控缸 液壓伺服系統(tǒng)，對該伺服系統(tǒng)的傳統(tǒng)控制方法主要采用的是位置閉環(huán)控制，位置閉環(huán)能很 好地保證對液壓缸輸出位移的控制和跟蹤，但是單純位置閉環(huán)的系統(tǒng)阻尼比較小，影響系 統(tǒng)的穩(wěn)定性，而且不能保證液壓系統(tǒng)的恒壓力控制，從而影響板材的矯直效果。該發(fā)明通過 對壓力閉環(huán)的嵌入以及采用比例溢流閥替換傳統(tǒng)的電磁溢流閥調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力來構(gòu)成雙壓 力閉環(huán)控制，該發(fā)明方法不僅彌補了單純位置閉環(huán)阻尼比小的缺點，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性， 而且實現(xiàn)了該液壓伺服系統(tǒng)壓力的快速無極改變，滿足了不同厚度板材所需不同工作壓力 的要求，同時也避免了現(xiàn)場調(diào)試過程中靠人工調(diào)試電磁溢流閥存在的安全隱患，提高了液 壓伺服系統(tǒng)的自動化程度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種全液壓矯直機的新型控制方法一一雙壓力閉環(huán)控制，該 發(fā)明方法以位置閉環(huán)作為主控制環(huán)，雙壓力閉環(huán)作為補償環(huán)嵌入到位置控制過程從而實現(xiàn) 對全液壓矯直機的輥縫和矯直力的雙重控制。
[0004] 本發(fā)明為解決全液壓矯直機單純位置閉環(huán)控制的缺點所提出的技術(shù)方案是：
[0005] 如圖1、2所示，全液壓矯直機液壓伺服系統(tǒng)中位置信號和壓力信號是兩個控制信 號，采用閉環(huán)控制，通過實際的輸入信號N(S)與位移反饋信號形成偏差信號E (S)，經(jīng)過伺 服放大器增益匕轉(zhuǎn)化為電流信號I (S)，進而通過控制比例伺服方向閥的開口度來控制液 壓缸的伸出，從而實現(xiàn)對矯直機輥縫的動態(tài)在線調(diào)整。采用負載壓力信號作為反饋信號，該 壓力反饋信號分為兩個環(huán)，一個壓力環(huán)作為位置閉環(huán)控制的補償環(huán)，通過壓力傳感器的轉(zhuǎn) 換增益K fp反饋到比例伺服方向閥的輸入端，嵌入到位置閉環(huán)的調(diào)節(jié)過程中，通過該壓力閉 環(huán)的嵌入提高了系統(tǒng)的阻尼比；另一個壓力環(huán)通過壓力傳感器的轉(zhuǎn)換增益K p反饋到比例溢 流閥的輸入端，與輸入信號R(S)形成偏差信號，經(jīng)過伺服放大器增益Ku實現(xiàn)比例溢流閥的 壓力閉環(huán)控制，進而實現(xiàn)雙壓力閉環(huán)控制，達到對全液壓矯直機輥縫和矯直力的雙重調(diào)節(jié)。
[0006] 本發(fā)明的優(yōu)點：
[0007] (1)本發(fā)明通過對雙壓力閉環(huán)的嵌入，克服了單純位置閉環(huán)阻尼比小的缺點，提高 了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，滿足了矯直的精度要求。
[0008] (2)本發(fā)明通過對比例溢流閥的引入，可以實現(xiàn)液壓伺服系統(tǒng)的在線無級改變工 作壓力，滿足了不同厚度板材所需不同矯直力的要求，提高了系統(tǒng)的自動化程度，避免了安 全隱患，進一步提高了系統(tǒng)的控制性能，縮短了響應(yīng)時間。
[0009] (3)本發(fā)明的實現(xiàn)為全液壓矯直機的的控制方法提供了一種新思路，對現(xiàn)實的生 產(chǎn)具有指導(dǎo)意義。
【附圖說明】[0010]
[0011] 圖1為本發(fā)明雙壓力閉環(huán)控制示意圖；
[0012] 圖2為本發(fā)明雙壓力閉環(huán)的傳遞函數(shù)方框圖圖。
[0013] 【具體實施方式】： 如圖1、2所示，采用閉環(huán)控制，通過實際的輸入信號N(S)與位移反饋信號形成偏差信 號E (S)，經(jīng)過伺服放大器增益Kjt化為電流信號I (S)，進而通過控制比例伺服方向閥的開 口度來控制液壓缸的伸出，從而實現(xiàn)對矯直機的輥縫動態(tài)在線調(diào)整。采用負載壓力信號作 為反饋信號，該壓力反饋信號分為兩個環(huán)，一個壓力環(huán)作為位置閉環(huán)控制的內(nèi)環(huán)，通過壓力 傳感器的轉(zhuǎn)換增益K fp反饋到比例伺服方向閥的輸入端，補償?shù)轿恢瞄]環(huán)的調(diào)節(jié)過程中，通 過該壓力閉環(huán)的引入提高了系統(tǒng)的阻尼比；另一個壓力環(huán)通過壓力傳感器的轉(zhuǎn)換增益&反 饋到比例溢流閥的輸入端，與輸入信號R(S)形成偏差信號，經(jīng)過伺服放大器增益K u實現(xiàn)比 例溢流閥的壓力閉環(huán)控制，進而實現(xiàn)雙壓力閉環(huán)控制，達到對全液壓矯直機輥縫和矯直力 的雙重調(diào)節(jié)。
【主權(quán)項】
1.全液壓矯直機的新型控制方法一一雙壓力閉環(huán)控制方法，以位置閉 環(huán)作為主控制環(huán)，雙壓力閉環(huán)作為補償環(huán)嵌入到位置控制過程從而實現(xiàn)對 全液壓矯直機的輥縫和矯直力的雙重控制，全液壓矯直機液壓伺服系統(tǒng)中 位置信號和壓力信號是兩個控制信號，采用閉環(huán)控制，通過實際的輸入信號 丨與位移反饋信號形成偏差信號灰§1，經(jīng)過伺服放大器增益轉(zhuǎn)化為電流信號 ，進而通過控制比例伺服方向閥的開口度來控制液壓缸的伸出，從而實現(xiàn)對矯直機輥縫的 動態(tài)在線調(diào)整，采用負載壓力信號作為反饋信號，該壓力反饋信號分為兩個環(huán)，一個壓力環(huán) 作為位置閉環(huán)控制的補償環(huán)，通過壓力傳感器的轉(zhuǎn)換增益&反饋到比例伺服方向閥的輸 入端，嵌入到位置閉環(huán)的調(diào)節(jié)過程中，通過該壓力閉環(huán)的嵌入提高了系統(tǒng)的阻尼比；另一 個環(huán)通過壓力傳感器的轉(zhuǎn)換增益反饋到比例溢流閥的輸入端，與輸入信號形成偏 差信號，經(jīng)過伺服放大器增益&實現(xiàn)比例溢流閥的壓力閉環(huán)控制，進而實現(xiàn)雙壓力閉環(huán)控 制，達到對全液壓矯直機輥縫和矯直力的雙重調(diào)節(jié)。
【專利摘要】一種全液壓矯直機雙壓力閉環(huán)控制方法屬于全液壓矯直機電液伺服控制技術(shù)領(lǐng)域，其特征是：在全液壓矯直機伺服系統(tǒng)中采用閉環(huán)控制，通過實際的輸入信號與位移反饋信號形成偏差信號，經(jīng)過伺服放大器轉(zhuǎn)化為電流信號,進而通過控制比例伺服方向閥的開口度來控制液壓缸的伸出，從而實現(xiàn)對矯直機輥縫的動態(tài)在線調(diào)整。采用負載壓力信號作為反饋信號，該壓力反饋信號分為兩個環(huán)，一個壓力環(huán)作為位置閉環(huán)控制的補償環(huán)，通過壓力傳感器的轉(zhuǎn)換增益反饋到比例伺服方向閥的輸入端，嵌入到位置閉環(huán)的調(diào)節(jié)過程中；另一個壓力環(huán)通過壓力傳感器的轉(zhuǎn)換增益反饋到比例溢流閥的輸入端，與輸入信號形成偏差信號，實現(xiàn)比例溢流閥的壓力閉環(huán)控制，進而實現(xiàn)雙壓力閉環(huán)控制，達到對全液壓矯直機輥縫和矯直力的雙重調(diào)節(jié)，改善了矯直機的控制性能。
【IPC分類】B21D1/02, F15B11/028
【公開號】CN105107875
【申請?zhí)枴緾N201510591445
【發(fā)明人】黃慶學(xué), 和東平, 韓賀永, 王君, 姚艷萍, 馬麗楠
【申請人】太原科技大學(xué)
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年9月17日