液压同步控制系统及其在巨型水压机上的应用

　　0引言

　　在工程技术领域常常需要人为地要求产生和获得同步运动形式{(1 }。以机械行业为例，常常要求机械设备中的两个或两个以上的工作部件，如转轴、机构、油缸活塞等具有相同的速度、位移、加速度或作用力等，即要求它们在同 步状态下运行，进而完成所需的工作过程。这就需要采用适当的方法来满足它们的工作要求，目前最常用的方法就是采用控制的方法，即应用“控制同步”的方法。

　　随着现代工业的发展，同步驱动技术的应用也日益广泛，无论是各种金属加工设备、冶金机械、工程机械还是航空航天驱动装置等同步精度的要求越来越高。与其他 方式相比，液压同步驱动具有结构简单、组成方便、易于实现自动控制和适宜大功率的场合等特点{2}。因此，液压同步控制一直是液压行业的一个重要课题，它 在重载、大型设备的运行中显得尤为突出，因为总存在着外负载力不平衡的工况，导致设备的不同步动作(3 )。

　　1液压同步控制系统的类型及其特点

　　从不同的角度，液压同步控制系统有很多种分类方法，下面列出了几种常见的分类及其特点。

　　1.1根据输出量是否进行反馈测量分类

　　可以分为开环液压同步控制系统和闭环液压同步控制系统。

　　对开环控制而言，控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系，每一输入量对应的有一输出量，系统的控制精度完全取决于所用元件(如同步阀、节流阀 等)的精度和特性调整的准确度。其同步精度相对来说较低，因此该种控制形式的应用受到了一定限制。图1为采用流量阀控制的开环液压同步控制系统[[4]0 这种同步方法比较简单，成本低，但因为两个调速阀的J险能不可能完全一致，同时还受到载荷变化和泄漏的影响，同步精度不高。

　　闭环液压同步控制系统对执行元件的输出进行检测与反馈，能很大程度地消除或抑制不利因素对同步精度的影响。虽然闭环液压同步控制系统组成复杂、造价偏高， 但可获得高精度同步驱动，所以液压同步闭环控制己经越来越得到人们的重视，特别是随着现代控制理论及计算机技术的发展，此种控制形式几乎在所有需要高精度 液压同步驱动的各类主机上都得到了较多的应用。图2为采用比例方向阀控制的闭环液压同步控制系统。比例方向阀4根据位置传感器1和2的反馈信号，连续地控 制阀口开度，使输出一个与手调节流阀相应的流量。当出现位置偏差，比例放大器3求得一控制化，直至偏差消失。其控制精度主要取决于位置传感器的检测精度与 比例阀的响应特性。这种回路要求比例阀有较大的通流能力。 　　1.2根据被控液压执行元件的类型、安装形式及运动方向的不同分类