针对渤船重工在用的25×10000三星辊扳机液压系统压下缸高精度同步要求进行升级改造,应用高频响比例方向阀、位移传感器等构成位置闭环系统,使系统响应、位置精度等大大提高。改造后的辊压缸(系统)同步误差小于0.2 mm。

针对传统不锈钢水槽拉伸压力机存在的诸多问题,根据水槽的生产工艺过程,设计基于德国博世力士乐公司生产的XM21型运动控制器和4WRPEH型高频响比例阀的比例伺服液压控制系统。改造后的压力机具有控制精度高、响应速度快、运行平稳可靠等特点,实现了水槽生产自动化。运行结果表明:该系统模具更换方便快捷,大幅缩短了设备调试时间,生产效率明显提升,产品质量和稳定性大大提高,给企业带来了显著的经济效益。

为了提高比例换向阀的频响和位置控制精度,以直动式电液比例方向阀为研究对象,建立比例阀的非线性数学模型,并结合工程实际,分析比例阀的非线性特性。采用LVDT观测阀芯的位移变化,提出了一种基于前馈补偿的控制方法,并通过AMESim仿真验证该方法的有效性。该控制方法的提出将有助于提高电液比例阀的频响和控制性能,并进一步提升高性能比例阀的生产效率。

高频响比例阀控制器采用先进非线性控制算法可以有效提升其控制性能,但是由于高频响比例阀中无速度和加速度测量值,无法满足全状态反馈的严格条件。该文研究一种扩展的干扰观测器,并基于此设计了非线性级联控制器。研究的扩展干扰观测器由非线性级联控制器的估计误差和虚拟输入差异共同驱动,并采用李雅普诺夫理论证明了整个闭环系统的稳定性,实验结果表明,相比于其他常见控制策略,该控制器具有更好的性能。

为了解决单向电磁铁比例阀的非线性特性对系统位置控制精度和动态响应速度的问题,设计了不严格依赖于精确数学模型且具有较好控制精度的非线性补偿策略。基于系统的位置反馈偏差和偏差的变化率,提出了速度和加速度反馈的补偿思想,同时引入了前馈校正提高比例流量阀的跟踪精度。在AMESim仿真平台上验证了非线性补偿策略的有效性。结果表明:非线性补偿算法的引入,消除了比例阀存在的滞后性和不稳定性,提高了高频率下的响应速度和跟踪精度。

针对渤船重工在用的25×10000三星辊扳机液压系统压下缸高精度同步要求进行升级改造，应用高频响比例方向阀、位移传感器等构成位置闭环系统．使系统响应、位置精度等大大提高。改造后的辊压缸（系统）同步误差小于0．2mm。