大型模锻液压机活动横梁的位置控制与运行可靠性对产品精度至关重要,针对活动横梁位置控制高精度、大滞后和大惯性等特点,提出了基于位移反馈的五驱动缸主动平衡系统。结合PID和模糊控制的优点,设计开发了基于S7-300 PLC的模糊PID参数自整定控制算法,利用模糊推理对PID参数KP,TI和TD进行在线自整定,实现了输出量对比例流量阀阀芯的控制,保证活动横梁位置偏差在允许范围内。详细说明了Step7软件中的程序设计,利用间接寻址的方法实现了在线查询功能,大大提高了控制系统的智能化程度。应用表明,该系统取得较好的实际控制效果,适应性好,鲁棒性好。

巨型模锻液压机工作时,活动横梁的水平度是保证加工工件精度的决定性因素。设计一种基于西门子S7-300PLC可编程控制器为工作总站的驱动同步系统控制方案,实现对活动横梁的水平控制,并对控制系统的控制原理、硬件组成和软件体系做详细的分析和介绍。系统工作总站根据四个高精度光栅尺实时地检测活动横梁四角的位移和各主工作缸压力传感器及流量传感器等反馈信号,分别采用PID控制策略控制各主工作缸进液阀组的流量和压力,实现主工作缸的主动同步运动。

针对巨型液压机多缸驱动系统存在的高精度同步运行控制问题,分析作用在活动横梁上各种力矩的变化规律及相互影响,建立以活动横梁为中心的多变量耦合系统模型;并设计了一种基于极点配置的动态解耦控制器,使强耦合系统简化为两个简单的单回路系统,此法大大地简化了复杂控制器的设计,在各单回路加经典PID控制器,通过仿真和实验表明,该控制策略可以有效实现对多缸运动系统的同步控制。对复杂多回路耦合系统的控制具有重要的参考价值。