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旋转平台电液比例闭环控制系统的静态设计

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  0 引言

  在高线生产中线卷的收集是个重点也是一个难点。其基本要求均是将松散的垂直状态的线卷转成水平放置,并输送到PF线的C形钩上。该区域设备运行的好坏对产量有决定性的影响,也直接影响产品的质量。目前高线生产中线卷的收集方式主要有两种,摩根机型的双臂芯轴和达涅利机型的收集芯杆+旋转平台。由于其运动部件质量大,工作环境恶劣,空间小,动作多而且要求协调准确,响应速度要求快,定位精度要求高。旋转平台完成一个0 ~180°或者180°~0的旋转动作的最短时间为10s,到位后的定位角度误差≤0·25°。理论上已成熟的电液闭环控制为电液伺服控制,但电液伺服控制系统的功率损耗大,对油液的清洁度要求十分苛刻,制造和维护成本较高。对旋转平台所处的工作环境和条件来讲,采用电液伺服控制综合成本将会很高。近年来,迅速发展起来的电液比例控制技术恰好填补了普通开关控制和伺服控制之间的空白。

  1 旋转平台的结构和编码器的安装位置

  

  旋转平台的功能是接收由提升平台送下来的收有线卷的芯杆(线卷呈盘状落到芯杆上),并旋转180°,将芯杆送到倾翻装置上。同时旋转平台另一端无线卷的空芯杆也旋转180°,送到提升平台上,由提升平台顶起来再去接收线卷。轧制不同规格的产品,旋转平台完成一个0~180°的动作周期的时间也要求能作调整,由轧制程序控制其节奏。根据工艺要求,旋转平台最快要在10s完成一个0~180°或者180°~0的旋转动作。如此周而复始的顺时针(CW)或逆时针(CCW)转动。

  

  2 旋转平台电液比例闭环控制系统的静态设计

  在旋转平台到达终点前的大部分时间内,是速度开环控制,即给比例放大器送入一个与比例阀芯位移呈线性关系的直流电压信号,当系统的偏差已经进入很小的范围时再使控制器由开关控制转换成线性控制。这种控制方式的策略是当控制对象运动到接近目标位置时加入一个位置-电气转换装置,把与位置有关的制动(减速)电信号反馈到比例电控器的输入端,构成类似于位置反馈的闭环控制系统。这种制动与电子斜坡时间无关,只与负载运动距离有关。因此可以克服初速度、运动质量、温度变化、摩擦力等因素的干扰,使停止点或换向点得到精确控制。由于是末端闭环控制,旋转平台能以很低的速度运行至停止,位置精度可以提得很高。位置反馈元件采用的是全行程反馈,可满足较高精度的定位要求,抗扰动能力较好,在算法上并不复杂。

  2·1 旋转平台液压系统设计技术参数

  旋转平台完成一个0~180°或者180°~0的旋转动作的最短时间为10s。到位后的定位角度误差≤0·25°。

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标签: 电液比例控制
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