新鄉(xiāng)市明朗機(jī)電科技有限公司
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機(jī)械、電子、液壓、自動(dòng)控制,是個(gè)系統(tǒng)性的東西,有很多共性的地方,如果經(jīng)常舉一反三,就會(huì)有種豁然開(kāi)朗的感覺(jué)。比如機(jī)械中典型的彈簧質(zhì)量系統(tǒng),可以類(lèi)比于液壓中的閥控缸系統(tǒng),其本質(zhì)是一樣的。油缸兩腔的油液相當(dāng)于彈簧,油液及活塞桿的等效重量,相當(dāng)于彈簧系統(tǒng)中的質(zhì)量,活塞桿兩腔的液壓力相當(dāng)于彈簧質(zhì)量系統(tǒng)中的外驅(qū)力。因此油缸的固有頻率就可以用根號(hào)下K除以M求得。K為油缸的等效彈性系數(shù),M為等效質(zhì)量。
將閥控缸的傳遞函數(shù)求出來(lái),化簡(jiǎn)成根號(hào)下K/m的形式,即可求得系統(tǒng)的頻率,阻尼系數(shù)等。
電液控制中的零階系統(tǒng),一階系統(tǒng)和二階系統(tǒng),對(duì)應(yīng)于機(jī)械中的位移、速度、加速度,也對(duì)應(yīng)于液壓中的位置控制、力控制(速度控制)、加速度控制等。根據(jù)自動(dòng)控制原理:零階系統(tǒng)對(duì)位置是有差系統(tǒng),其誤差為1/Kv,Kv為系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益,而一階系統(tǒng)和二階系統(tǒng)對(duì)位置無(wú)差系統(tǒng)。所以進(jìn)行位置控制時(shí),可加積分環(huán)節(jié),也可不加積分環(huán)節(jié)。不加積分環(huán)節(jié)時(shí),系統(tǒng)為零階系統(tǒng),雖然有差,但可通過(guò)提高系統(tǒng)開(kāi)環(huán)增益來(lái)減小誤差,一般的系統(tǒng)開(kāi)環(huán)增益都非常大,因此誤差基本都能滿(mǎn)足要求。在液壓系統(tǒng)中,進(jìn)行位置控制時(shí),油缸本身可以作為積分環(huán)節(jié),因此不用加積分控制。
對(duì)于液壓系統(tǒng)中的力控制,零階系統(tǒng)為有差系統(tǒng),其穩(wěn)態(tài)誤差為無(wú)窮大;一階系統(tǒng)為有差系統(tǒng),其誤差為1/Kv,Kv為系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益,而二階系統(tǒng)對(duì)力控制無(wú)差,所以進(jìn)行力控制時(shí),一定要加至少一個(gè)積分環(huán)節(jié),否則控制不穩(wěn)定。流量不大時(shí)不加積分環(huán)節(jié)也可以,可以用蓄能器代替,蓄能器本身就是一個(gè)積分環(huán)節(jié)。在有些小流量系統(tǒng)下,加了蓄能器,再加積分時(shí),系統(tǒng)容易不穩(wěn)定,系統(tǒng)的階數(shù)越高,穩(wěn)定性越差。所以進(jìn)行力控制時(shí),加一個(gè)積分環(huán)節(jié)足矣,剩下的誤差可以通過(guò)提高系統(tǒng)開(kāi)環(huán)增益來(lái)減小。如果精度要求非常高,可以再加一個(gè)積分環(huán)西,消除穩(wěn)態(tài)誤差。
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