本文介绍了粉末成形压机传统控制方式的弊端,提出了电液比例伺服系统相对于传统控制方式的优势,并简介了常用的四种电液比例伺服系统,浅析了它们的功能和实现方式。

为解决电液比例伺服系统无法精确定位的问题,推导了系统的流量动态平衡方程,并设计了一种基于死区直接补偿的BP(DZDC-BP)神经网络控制算法,即在线性化比例阀输入信号与输出流量关系的基础上,利用BP神经网络控制算法逼近非线性系统的特性,弥补系统中的非线性、未知参数、外部干扰和建模误差等问题,使得系统能够时刻跟随期望轨迹。使用MATLAB-AMESim软件对系统进行联合仿真,结果表明:无论系统有无外部干扰,DZDC-BP神经网络控制与有死区比例阀PID控制(PPID)和无死区比例阀PID控制(SPID)相比,系统的稳态误差都有显著的减少。说明DZDC-BP神经网络控制算法在一定程度上解决了系统中的死区和非线性等问题,同时具有良好的抗干扰能力,显著提高了系统的控制性能。

针对电液比例伺服系统变流量死区和变流量增益等非线性因素,对PID控制和模糊控制的控制效果进行了研究,通过设定合理的控制误差阈值实现PID控制和模糊控制的切换,提出了模糊PID复合控制。采用实验方法比较了PID控制、模糊控制和模糊PID复合控制下电液比例伺服系统空载和带载的控制效果,实验结果表明模糊PID复合控制充分发挥了PID控制和模糊控制的优越性能,既有较快的响应速度,又有较高的控制精度。

为了确保比例伺服系统性能可靠必须监测电液比例伺服系统的临界参数以判断故障是否会出现。利用最大似然估计方法对系统进行参数估计获得临界参数的概率分布从而提高了整个系统的动、静态特性。