[发明专利]摆辗液压机的速度-压力复合控制方法

说明书

本发明公开了一种摆辗液压机的速度‑压力复合控制方法，硬件系统主要包括：位移传感器，用于检测主缸活塞位移；主缸，用于提供推力从而驱动滑块与压头；第一压力传感器，用于检测主缸作用腔压力；比例控制阀，用于调节进入主缸作用腔的流量；第二压力传感器，用于检测恒压油源的压力；恒压油源，用于提供恒定压力的液压油油源；控制器，用于采集位移传感器、第一压力传感器、第二压力传感器的信号，执行控制计算，并将控制指令信号传给比例控制阀。本发明采用控制信号最小绝对值算法将摆辗液压机的速度控制与压力控制结合起来，实现了控制目标的自动规划与控制模式的平稳切换，解决了摆辗工艺中速度控制与压力控制的协调难题。

技术领域

本发明涉及一种液压机的复合控制方法，特别是一种摆辗液压机的速度-压力复合控制方法。

背景技术

摆辗成型工艺中的压制开始阶段需要压头作恒进给比运动，即坯料每转一圈压头的压下量保持一致，此阶段需要对驱动压头的液压缸进行速度控制；摆辗成型工艺中的压制结束阶段需要压头保持相对恒定的压制力，从而保证坯料逐渐减速至停止的过程平稳、保持成型工件良好的表面质量。如何协调液压缸的运动控制与压力控制从而实现摆辗压头从恒进给比运动到压制力保持的平稳自动过渡是摆辗成型液压机中亟待解决的难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种摆辗液压机的速度-压力复合控制方法，能够协调摆辗成型液压机从速度控制到压力控制的平稳自动过渡。

本发明的技术方案如下：

本发明硬件系统至少包括。

位移传感器，用于检测主缸活塞位移，位移信号为s。

主缸，用于提供推力从而驱动滑块与压头，活塞的作用面积为A。

第一压力传感器，用于检测主缸作用腔的压力，压力信号为p1。

比例控制阀，用于调节进入主缸作用腔的流量，控制指令信号为u，流量-压力映射系数为k。

第二压力传感器，用于检测恒压油源的压力，压力信号为p0。

恒压油源，用于提供恒定压力的液压油油源。

控制器，用于采集位移传感器、第一压力传感器、第二压力传感器的信号，执行控制计算，并将控制指令信号传给比例控制阀。

其中：位移传感器的检测端与主缸的活塞同属于一个装配体；主缸的作用腔与第一压力传感器油口、比例控制阀的A口连通；比例控制阀的P口与第二压力传感器油口、恒压油源油口连通；比例控制阀的T口与液压油箱连通；控制器与位移传感器、第一压力传感器、比例控制阀、第二压力传感器之间电气连接。

进一步地，本发明控制方法至少包括如下步骤：

步骤1：设定行程切换点st；位移信号s经过微分之后得到主缸活塞的速度信号v；规划主缸活塞运动速度期望为vd；规划主缸作用腔压力期望为pd。

步骤2：控制器计算的速度控制信号包含两部分：uv=uva+uvb。

uva是估计调节部分、表达式为：

uvb是反馈控制部分、表达式为：

uvb=fv(v-vd)

fv(v-vd)是任何能够让速度误差(v-vd)绝对值趋近于0的控制函数。

在主缸活塞运动至st之前，控制器仅对主缸活塞的运动速度进行控制，所以比例控制阀的控指令制信号u=uv。

步骤3：在主缸活塞运动至st之后，控制器在按步骤2所示方法计算uv的同时还计算压力控制信号up，up的表达式为

up=fp(p1-pd)