[发明专利]超塑性等温锻造液压机的恒应变控制系统及控制方法

摘要

本发明公开了一种超塑性等温锻造液压机的恒应变控制系统及控制方法，包括：位移传感器，用于采集滑块位置数据；比例泵，用于提供给油缸可调可控的油液使滑块运动；高频相应方向阀，用于提供给油缸可调可控的油液使滑块运动；可编程控制器，用于读取滑块位置数据并计算滑块实时速度、控制输出比例泵的流量大小和高频相应方向阀的流量大小；可编程控制器的输入端口和位移传感器电连接，可编程控制器的输出端口与比例泵的流量控制电路电连接，可编程控制器的输出端口与高频相应方向阀端子电连接。本发明根据可编程控制器输出实时变化的比例泵流量或比例伺服阀流量从而达到超塑性等温锻造液压机中要求的基于调平系统的恒应变工艺控制的目的。

主权项

1.一种超塑性等温锻造液压机的恒应变控制系统的控制方法，其特征在于：所述超塑性等温锻造液压机的恒应变控制系统至少包括：位移传感器，用于采集滑块位置数据；比例泵，用于提供给油缸可调可控的油液使滑块运动；高频响应方向阀，用于提供给油缸可调可控的油液使滑块运动；可编程控制器，用于读取滑块位置数据并计算滑块实时速度、控制输出比例泵的流量大小和高频响应方向阀的流量大小；其中：可编程控制器的输入端口和位移传感器电连接，可编程控制器的输出端口与比例泵的流量控制电路电连接，可编程控制器的输出端口与高频响应方向阀端子电连接；所述控制方法至少包括如下步骤：根据超塑性等温锻造工艺公式v＝ε×h；其中：v为设置速度，ε为恒应变速率；h为工件高度；可编程控制器采集滑块四个角的位置信息，然后计算出压制过程中的实时速度v1，6000T主缸追踪设置速度v，同时四个1000T侧缸将滑块调平并追踪设置速度v；主缸由高频响应方向阀YAA和高频响应方向阀YAB并联作用，其中高频响应方向阀YAA为DG6、高频响应方向阀YAB为DG10，采用离散PID控制的算法在不同的速度段两阀配合使用，在期望相对低速度时使用小通径的高频响应方向阀YAA进行控制，在期望相对高的速度使用两个阀共同控制；速度范围在0.005‑0.09mm/s范围内，使用小通径的高频响应方向阀YAA调节，并使用分三段PID参数的方法；速度范围在0.09‑0.5mm/s时，使用高频响应方向阀YAA和高频响应方向阀YAB共同调节的方法；侧缸包括四个调速高频响应方向阀YAP，即高频响应方向阀YAPa、高频响应方向阀YAPb、高频响应方向阀YAPc和高频响应方向阀YAPd；调速时候分三种方式，第一种方式，速度范围在0.1‑0.5mm/s采用内环为位置外环为速度的双闭环，控制算法是位置内环计算，速度外环计算，即先在位置偏差过大的时候将位置调整到合理水平后再调整使速度达到稳定；第二种方式，速度范围在0.02‑0.1mm/s时，采用高频响应方向阀YAP只用速度闭环的方式，该方式是在前期滑块已经调整到合理水平，在后期的压制中只需要调整速度的情况；第三种方式，速度范围在0.005‑0.02mm/s时，采用高频响应方向阀YAP为线性给固定值的方式，该方法使用于在前期滑块已经调整到合理水平，高频响应方向阀YAP只提供下行流量并使侧缸加压的工作，速度的稳定靠主缸高频响应方向阀调节的情况。