具有压力补偿器的比例流量阀开度控制算法研究.pdfVIP

2012年 9月 机床与液压 Sep．2012 第40卷 第 l8期 MACHINE TOOL HYDRAULICS Vo1．40No．18 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．18．024 具有压力补偿器的比例流量阀开度控制算法研究 刘国平，于见雨，胡珞华，夏五星 (南昌大学机 电工程学院，江西南昌330031) 摘要：比例流量阀的流量控制，其实质是对阀口开度的精确控制。对具有压力补偿器的比例流量阀建立稳态工况下的 力学模型并进行实验分析，结果证明：电磁力需在两个特定阶段产生幅度较大的跳变，常规 PID算法不能满足电磁力跳变 要求。设计了微分先行PID算法，实验结果证明：该算法能够很好地满足电磁力跳变的要求，实现了阀芯设定开度与实际 开度间良好的线性关系。 关键词：比例阀；压力补偿器；开度控制；电磁力跳变；微分先行PID算法 中图分类号 ：TH137．52+2 文‘献标识码：A 文章编号：1001—3881(2012)18—079—3 StudyonOpeningControlAlgorithm forProportionalValve th PressureCompensators LIU Guoping，YUJianyu，HU Ronghua，XIA Wuxing (CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，NanchangUniversity，NanchangJiangxi330031，China) Abstract：Flowcontrolofproportionalvalveisprecisecontrolofopeninginessence．Themechanicalmodelofproportionalvalve withpressurecompensatorsundersteady-stateconditionwasestablished，andexperimentalverificationWasdone．Theresultsprovethat electromagneticforceneedstwomutations．SonormalPID controlcan’tfulfilltherequirement．Thealgorithm ofdifferential firstPID WSE,designed．Itisprovedthatthisalgorithm canfulfillthemutationofelectromagneticforcerequirement．Goodlinearrelationshipbe— tweensettingopeningnadactual openingisachieved． Keywords：Proportional valve；Pressurecompensator；Openingcontrol；Mutationofelectromang eticforce；DifferentialfirstPID algorithm 电液比例控制技术具有控制精度高、调节方便等 比例流量阀阀心一般由节流阀、弹簧组成，部分 优点，相对电液伺服阀，具有较好的价格优势，目前 含有压力补偿器 。文中研究的比例流量阀由上述三 在工业现场 、重型机械等生产领域有较为广泛的应 部分串联组成 ，阀芯结构原理如图1所示。 用。电液比例控制技术的核心在闭环算法的设计、颤 2 建立阀芯运动过程力学模型 振信号的叠加、死区控制等方面。作者在分析比例流 文中仅分析阀芯稳态下的受力 ，忽略瞬态液动力 量阀特性的基础上，建立了阀在不同开度下的数学模