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大型液压机负载口独立调平控制系统研究

刘凯磊 李兴成 陈菊芳 殷正瑞 周宇

刘凯磊, 李兴成, 陈菊芳, 殷正瑞, 周宇. 大型液压机负载口独立调平控制系统研究[J]. 机械科学与技术, 2019, 38(4): 522-529. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180198
引用本文: 刘凯磊, 李兴成, 陈菊芳, 殷正瑞, 周宇. 大型液压机负载口独立调平控制系统研究[J]. 机械科学与技术, 2019, 38(4): 522-529. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180198
Liu Kailei, Li Xingcheng, Chen Jufang, Yin Zhengrui, Zhou Yu. Research on Independent Metering Leveling Control System of Large Hydraulic Press[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2019, 38(4): 522-529. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180198
Citation: Liu Kailei, Li Xingcheng, Chen Jufang, Yin Zhengrui, Zhou Yu. Research on Independent Metering Leveling Control System of Large Hydraulic Press[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2019, 38(4): 522-529. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180198

大型液压机负载口独立调平控制系统研究

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180198
基金项目: 

国家自然科学基金青年基金项目 51805228

江苏省高校自然科学基金面上项目 18KJB460010

江苏省科技厅产学研前瞻项目 BY2016030-03

详细信息
    作者简介:

    刘凯磊(1988-), 讲师, 博士, 研究方向为电液控制技术, liukailei@163.com

    通讯作者:

    李兴成, 教授, 硕士生导师, 博士, sgylxc@163.com

  • 中图分类号: TH137

Research on Independent Metering Leveling Control System of Large Hydraulic Press

  • 摘要: 针对传统大型液压机的调平控制系统在四角调平的过程中,无法实现两对角液压缸输出力的独立控制,结合负载口独立控制技术,设计了基于负载口独立控制的大型液压机调平控制系统,并对其控制特性、液压缸的输出力特性进行了理论分析,利用AMESim建立了大型液压机负载口独立调平控制系统仿真模型,在优化PID调节参数后,进行了系统仿真。仿真结果表明:通过闭环调节四个二位二通比例阀的开口度大小,以及进、出口阀口开口度的比例关系,不仅可以实现活动横梁的自动调平控制,而且能够实现两对角液压缸输出力的独立控制,从而提高了控制系统的准确性和稳定性。
  • 图  1  传统大型模锻液压机调平控制系统原理图

    图  2  反向负载力偏载示意图

    图  3  大型液压机负载口独立调平控制系统原理图

    图  4  大型液压机负载口独立调平控制系统简化图

    图  5  液压系统AMESim仿真模型

    图  6  调平缸一和调平缸四的调平控制原理方框图

    图  7  调平缸一和调平缸四调平控制系统AMESim仿真模型

    图  8  调平缸一下腔压力和调平缸四上腔压力变化

    图  9  调平缸一上腔压力和调平缸四下腔压力变化

    图  10  调平缸一和调平缸四的输出力变化

    图  11  调平缸一和调平缸四位移差值变化

    图  12  活动横梁偏转角度变化

    表  1  主要元件的设定参数

    名称 主要设定参数
    电机 转速:1 000 r/min
    排量:230 mL/r, 机械效率:95%
    二位二通比例阀 最大流量120L/min, 固有频率25Hz, 阻尼比0.707
    三位四通换向阀 最大流量250L/min, 固有频率20Hz, 阻尼比0.707
    调平缸 活塞直径876mm, 活塞杆直径613mm, 行程1500mm
    溢流阀 最大流量:300 L/min
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  • 收稿日期:  2018-08-04
  • 刊出日期:  2019-04-05

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