[发明专利]一种分布式泵控相邻偏差耦合神经网络PID液压爬模顶升系统

说明书

本发明液压爬模同步顶升系统采用容积调速（泵控直驱），为了实现在高负载、较大偏载情况下的液压爬模同步顶升，采用单控制器，已经满足不了大区域的爬模机构了，因此本发明提出分布式控制策略，运用相邻偏差耦合神经网络PID控制算法来实现多液压缸的同步运动。该液压爬模同步顶升系统由液压模块与控制模块组成。

技术领域

本发明涉及自动控制领域，特别是一种分布式泵控相邻偏差耦合神经网络PID液压爬模顶升系统。

背景技术

现如今，随着市人口迅速增加，为了满足居民的生活需要，需要建造大量的高层、超高层建筑及大型构筑物，因此如何将安全高效的施工技术应用到施工过程中成为众多施工企业迫在眉睫的难题。传统的模板施工存在着塔设困难、工序繁琐、安全保护性差、成本高、效率低等缺点，为液压爬模技术在高层建筑施工中具备操作方便、安全性高、节省材料、工期短等诸多优点，使其越来越广泛运用与高层建筑中。就目前而言，国内外学者对液压爬模研究主要集中在工程实际应用与施工方面，导致了在液压爬模同步系统方面的诸多不足，目前液压爬模同步控制系统大多采用主从同步、并行同步等传统控制策略，因此系统存在着容易产生延时、抗干扰能力差等缺点。已经不能满足高层建筑中对液压爬模高精度、低污染、自动化控制的要求。因此本发明提出一种分布式泵控相邻偏差耦合神经网络PID液压爬模顶升方方法，用于解决传统液压爬模系统中存在的不足。

发明内容

本发明具体采用如下技术方案实现：

一种分布式泵控相邻偏差耦合神经网络PID液压爬模顶升系统，包括液压模块和控制模块：

所述液压模块包括多个相同的容积调速液压回路，每个容积调速液压回路均由各自独立的伺服电机驱动单向定量泵供油；各个伺服电机均由控制模块控制；

所述控制模块包括一台主控制器和多台分控制器，每个分控制器控制一台伺服电机；

每台分控制器均设有神经网络PID模块，主控制器向每个分控制器发送相同的期望位移信号u₀，分控制器根据u₀控制液压回路运动；

每一个液压回路中液压缸的位移信息通过位移传感器测定，并传输给对应的分控制器以及其前后两台分控制器；第i个液压回路的液压缸位移分别与第i-1个和第i+1个位移做差，并将它们的偏差相加作为补偿信号e_i：

e_i＝(x_i-x_i-1)+(x_i-x_i+1)

其中，第一个液压回路前面没有液压回路，将主控制器的信号u₀作为x₀信号传递给第1个分控制器进行处理；最后一个液压回路中也将主控制器的信号u₀作为x_i+1信号传递给该回路分控制器进行处理；

各个控制器根据计算得到的补偿信号e_i调整液压回路的运动。

进一步的，所述液压模块包括8个相同的容积调速液压回路。

进一步的，所述控制模块的主控制器与各个分控制器以及各个分控制器之间采用无线传输方式连接与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1.采用容积调速，效率高，污染少。

2.采用相邻偏差耦合神经网络PID控制算法，提高了泵控系统的同步精度。

3.采用分布式控制策略与无线传输，提高了系统的抗干扰能力强，可靠性高。

附图说明：

图1液压爬模同步顶升系统结构原理图。

图2位移补偿器

图3相邻偏差耦合控制策略