为研究对称式三辊卷板机上辊两侧液压缸的同步控制问题,在原有单缸位置控制试验台的基础上,搭建了同步控制试验台。首先分析了试验台结构并进行了数学建模,然后基于建立的模型结合指数趋近律,设计了对系统参数变化及外干扰具有不变性的滑模控制器,最后在试验台上进行了同步控制试验,并对比分析了PID同步控制方法和滑模PID同步控制方法对系统的影响。结果表明,滑模控制有效提高了PID控制的同步精度,使得两缸动态误差控制在3mm/180mm之内,最终的位置误差控制在0.4mm/180mm之内。

在提高电液伺服系统位置控制精度的同时,系统的响应速度也不容忽略。对试验台采用的电液伺服泵控系统进行了分析;设定目标位移为130mm,估算了系统液压缸到目标位置所需的最短理论时间;采用分段模糊PID控制策略,获得最优PID参数;设定位移前100mm为快速运动阶段,调节该阶段泵输出的流量与压力。实验结果发现,流量模拟量从3000增至6000时,运动至100mm的时间变化不明显,而当压力模拟量从1000增加至2200时,运动至100mm的时间可由1.41s缩短为0.78s,系统迟滞时间也从0.21s降至0.16s。结果表明,增大流量模拟量对液压缸速度提高的效果影响较小,而增大压力模拟量对液压缸速度提高效果的影响较为明显。