升降车单执行器压力流量复合控制,   东莞横沥升降车出租,  东莞升降车出租, 升降车出租     压力解耦控制器设计, 可编程阀单执行器压力流量控制采用解耦控制方法，输入为可编程阀先导控制ＰＷＭ信号，输出为执行器的速度与压力。由于液压系统的压力和流量存在耦合关系，会导致两个控制量之间互相影响。因此，本文设计了一种基于速度反馈的解耦控制器，实现执行器两腔的压力流量控制。上述控制方案中的压力控制策略。压力耦合有两个部分，一是来自负载对执行器有杆腔和无杆腔的压力，二是设定有杆腔和无杆腔的压力与设定执行器速度之间的耦合。框图左侧为设定压力控制器，右侧是负载质量以及液压执行器。压力控制器通过传递函数和获得执行器的速度。如果可编程阀芯响应速度远远大于反馈信号，则Ｇｕ和包含有杆腔和无杆腔控制的所有信息。然而，工程应用与本文设计的可编程阀阀芯有效频响小于２０Ｈｚ不能实时的跟踪速度反馈信号。为此，引入Ｇｗ和来消除有杆腔和无杆腔关联的压力耦合。Ｇｕ和Ｇｗ用于消除阀芯响应对两腔压力耦合的影响。

    流量线性化程序,  根据流量线性化方案，无杆腔和有杆腔的流量，其中，ｃ，＊ｃ２代表无杆腔和有杆腔的等效容积率，为容腔容积与弹性模量的比率，被设计为低通滤波器，用于消除流量的非线性，其为阀口压差与压差变化率的函数：执行器两端的压力通过执行器的速度耦合，Ｃ２执行器速度越高，执行器两腔的压力耦合作用就越明显。定义Ｃｌ２与％用于说明这种耦合，这种耦合关系。压力解耦与液压执行器两腔面积比和ＷＧｙ有关。Ｇ＃是与输入信号的微分有关的函数。由此，可以推导方程.  两腔压力耦合情况可以表示.反馈控制与可编程阀的响应速度有关，其相关量用化和表示。得到可编程阀压力解耦控制器.

    压力解耦控制器仍以进行的测试作为试验条件，得到在负载突变的情况下，可编程阀的压力解耦控制情况与传统液压阀压力控制情况对比。可以看出在使用相同的进油口压力控制策略时，由于传统比例阀只有一个阀芯，进油口和出油口阀芯联动，所以出油腔的压力随负载波动。甚至在４００ｍｓ，当压力波动的时候，出现了出油腔的吸空现象。而采用负载口独立控制可编程阀的出油腔压力始终维持在ＩＭＰａ左右，负载的变化对稳态背压没有影响。对比也可以发现，使用负载口独立控制技术明显的节能。不过，从进油腔实验结果来看，可编程阀相对超调较大，且存在压力尖峰，说明可编程阀的阻尼较小，容易出现系统不稳定。从输入信号的控制角度来看，传统比例阀输入比例电压信号，阀口开度与电压成正比，控制策略简单。而负载口独立使用ＰＷＭ数字信号控制，且多了一个自由度，增加了控制的复杂性。通过仿真与实验的对比分析可得，压力解耦控制的响应时间小于２００ｍｓ，压力稳态控制精度小于±３％。

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   压力流量复合控制，对负载口独立可编程阀液压系统的一级控制器主要解决压力解耦的问题，压力与流量的解耦在二级控制器中完成。二级控制器反馈执行器的速度，转化成控制ＰＷＭ信号。负载口独立可编程阀液压系统是一个典型的多输入多输出系统，其中输入量为可编程阀先导阀的控制信号，输出量为执行器两腔的压力和执行器的速度。为了使输入输出满足如下状态方程.  引入可编程阀压力评估指标.  由此公式可以看出的值总是接近于两腔压力较低的数值。对于可编程阀液压系统，虼反馈了系统最低压力值。通常这个值设置在ＩＭＰａ用于防止液压容腔的吸空，同时具有保持背压腔低压力的功能。单执行器负载口独立控制可编程阀系统压力流量控制策略。单执行器负载口独立控制可编程阀系统压力流量控制策略分为４个部分：Ａ是压力流量解耦部分，四个尤函数用于解耦压力评估指标和设定运动速度。Ｂ是压力解耦控制器。Ｃ部分用于计算还原执行器两腔压力。Ｄ部分为负载部分。压力流量复合控制的关键在于解算四个尺函数，根据公式，其矩阵表达式.   当负载足＝〇时，求解矩阵得.  可以看出，压力流量耦合因子与执行器两腔面积和两腔的压力有关。执行器速度与压力解耦后，其速度与位移控制方法采用滑模控制。以位移控制为例，说明滑模控制的设计方法。

   定义滑模控制面方程,  执行器位移误差，是执行器速度误差。执行器的输出力, 控制面上需满足ｅｐ——＞０, 根据滑模控制理论，所需输出力滑模控制器符号函数, 未知负载的上边界量，其与滑模控制面的关系：滑模控制面在有限时间内会趋于稳定。为了避免由符号函数引起的不连续性，引入一致结合方式Ｃ°函数知用于控制接近。误差可以忽略，结合流量公式，则应用滑模控制的压力流量复合控制控制. 

   仿真与实验,  以升降车铲斗液压缸作为压力流量复合控制液压执行器，其缸径：１１６ｍｍ，杆径：８０ｍｍ，行程：１１３０ｍｍ。斗杆缸在低速２０ｍｍ／ｓ情况下的位移、速度、计算流量、压力以及控制信号结果。斗杆缸在高速１００ｍｍ／ｓ情况下的位移、速度、计算流量、压力以及控制信号结果。从以上结果分析，可以得到如下结论：（１）在斗杆速度为２０ｍｍ／ｓ时，速度、压力调整时间为０．２ｓ，流量调整时间为０．２５ｓ；而在斗杆速度为ｌＯＯｍｍ／ｓ时，速度调整时间１００第四章负载口独立可编程-阀压力流量控制．为０．５ｓ，流量调整时间为０．５５ｓ。说明压力流量控制策略在低速时的稳定性优于高速时的稳定性-这是因为压力流量耦合关系在低速时对系统的影响较小，而在执行器速度较高时，执行器两腔的耦合关系也越明显。（２）随着斗杆速度的增加，稳态误差也逐渐增大。在斗杆速度为２０ｍｍ／ｓ的时候，斗杆速度误差为２．５％，这个误差可以认为由于测量误差引起的无法消除的误差，对系统没有影响。而在斗杆速度为ｌ〇〇ｍｍ／ｓ时，斗杆的稳态速度误差达到了５％，且误差值全部在曲线的下方，可以得到这个误差是由于控制器引起的。如误差有进一步增大趋势，后续需要针对此问题在控制器上做进一步补偿方案。（３）无论斗杆工作速度高低，进油腔的工作压力稳定在５．３ＭＰａ，出油腔的压力稳定在ＩＭＰａ附近．说明压力取决于负载，与流量速度无关。出油腔压力比进油腔更容易快速达到稳定值，因为专门设置了一级压力解耦控制器，对于背压腔的压力控制效果更好。低背压的存在，降低了系统的动态阻尼，速度越高，对于压力影响调整的时间也越长，压力控制精度也会存在下降。（４）斗杆速度２０ｍｍ／ｓ时的信号的调整时间为０．３ｓ，斗杆速度ｌＯＯｍｎｉ／ｓ时的信号的调整时间为〇．８ｓ，同样说明在执行器运行在高速状态时需要更长的调整时间以达到稳定。无论高速运行和低速运行，进油腔信号稳定在６０％附近，出油腔信号稳定在２０％附近，且两者的调整范围多在±８０％之间，可以证明可编程阀的控制有效信号占空比为２０％￣８０％。在占空比为２０％的时候，为可编程阀控制器作用的起始值。（５）对比仿真与试验结果，仿真结果的的响应速度稍高于实验的响应速度，且超调量在低速状态下更小。仿真的速度稳态速度误差也较小，稳态的压力误差和流量误差与试验接近。在动态特性方面，仿真和试验的振荡次数基本一致。

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