针对当前石油钻井液压机速度控制方案步骤复杂、精度不高等现实问题,设计一种基于误差反馈的液压机速度自适应控制方法。分析由主工作缸、同步缸、活动横梁等部件构成的液压机系统,依照牛顿第二定律组建液压机动力学方程;计算处于动态响应与负载干扰下的转速误差反馈值,确定滑膜控制权重,通过误差反馈机制优化石油钻井液压机速度补偿调节器;引入加减速控制算法,设置加加速、减加速、匀速、减减速与加减速5个速度阶段,在路径长度小于路径总长度与最小路径长度比的基础上,依照运行路径间的夹角自适应改变每段路径的加速度最高值,实现高精度液压机速度自适应控制。实验结果表明,所提方法可有效减少液压机静态误差与抖振,速度控制自适应能力强,具备一定抗干扰能力。

传统液压机并式同步控制需要更长时间才能达到稳态误差,不能实现液压机的高精度同步控制。为了提高液压机的工作效率,开发了一种液压机双缸同步控制液压系统,并给出活塞杆伸出和缩回两种状态下的控制方案。将同步误差补偿数据传输至液压缸2,使其更快地完成动态响应,从而显著减小液压缸2的位移差,实现同步控制精度的显著提升。通过误差反馈方式实现同步控制,从而达到对双液压缸同步运行过程的精确控制,通过遗传算法整定PID参数,显著提升了双缸液压系统的同步控制精度。误差反馈同步控制方式与并式控制方式相比,最大误差依低了68.71%;进入稳态误差所需的时间减少了18.52%,因此,可以通过同步控制结构来实现对液压机的精确同步控制。

针对锻造液压机双缸同步系统控制精度不足的问题,提出了一种采用误差反馈的同步控制结构。在建立同步控制系统数学模型基础上,对传统的串联型和并联型同步控制结构进行改进,并利用遗传算法对系统中PID控制器参数进行优化分析。最后将该控制结构仿真结果与串联型、并联型控制结构仿真结果进行对比,研究结果表明:在最大同步误差、达到稳态同步误差的调整时间等方面,采用误差反馈的同步控制结构均优于传统的串联型、并联型控制结构,能够满足锻造液压机同步控制性能要求。