升高车液压系统支撑液压缸如何同步控制???     增城升高车出租,  增城升高车租赁,  升高车出租   升高车液压支撑系统在长时间使用后，结构件会产生变形或者磨损，同时液压执行元件以及管路会有不同程度的泄漏，执行元件等存在的非线性摩擦阻力，控制元件间的性能差异，各执行元件间负载的差异，系统各组成部分的制造误差等因素的影响;同时由于车内载荷分布不均匀造成的偏载，都会使升高车液压支撑系统的支腿在工作过程有不同步的运动现象，这会增大展开时间，导致车体晃动。针对升高车液压支撑系统设计一种采用电液比例调速阀的液压同步回路，分析了支撑系统工作原理以及展开时的工况，建立了同步液压回路的数学模型，并进行了仿真。 为增加同步性，该系统采用双联齿轮泵供油，即每一个油缸由单独的一个泵供油。设计有溢流阀、双向液压锁、单向阀、位移传感器等等。双联液压锁可以锁紧液压缸，在液压缸不进出油的情况下，保持液压缸的压力。二位四通阀在液压缸到达预定位置之后，将油路高低压油路相连，从而达到卸荷的作用。

      力士乐2FRE型比例二通流量控制阀。主要组成包括壳体1、比例电磁铁2、检测节流器3、压力补偿器4、行程限位器5以及可选择的单向阀。压力补偿器4保证节流器进出口压差一致。通过比例电磁铁调节检测节流器3的开口大小来调节流量。

    传感器及放大电路数学建模因为传感器与电流放大器的时间常数都很小，可以看做比例环节，因此传感器及放大电路传递函数为:I(s)=Xe(s)Kf(1)式中:Kf为传感器及放大电路增益;Xe为液压缸位移与给定指令位移偏差。

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     由于PID控制的比例积分微分3个环节对瞬态和稳态响应有处理作用，因此PID为现实世界的控制问题提供了简单有效的解决方法。系统输入为给定的位移指令，输出为液压缸位移。将给定位移信号与输出比较之后通过PID控制环节输入到比例调速阀中。使用动态系统仿真工具Simulink对时变系统进行仿真或者研究变参数变结构控制理论的时候，模块的参数一般是要根据仿真的中间结果进行在线动态修改的。在该系统中，由于液压缸等效容积是关于液压缸输出位移x的函数，根据传递函数系统方框图的等效变换法则，在Simulink中搭建了液压缸时变传递函数系统框图子模型。其中液压缸位移x实时反馈到液压缸传递函数中的，在线动态改变Simulink模块参数，完成迭代运算。根据升高车液压系统结构尺寸可知，当液压缸伸长量在400mm时，支撑与地面开始接触，在伸长量450mm时，车体处于与地面脱离的临界状态，此时液压缸受力40000～50000N。则可得支撑受力。为与支撑接触的土壤的等效刚度。根据数学模型，在Simulink中搭建载荷部分子模型。 Simulink液压缸与负载子系统在搭建好液压缸子模型和负载子模型之后，以升高车液压系统为研究对象，确定部件的参数:KI=295N/m，m1=0.03kg，Cd0=0.0236m2/s，L1=1.62×10－10，C=10.1N·m/s，βe=1.32×103MPa，Ks=2450N/m，A1=0.0063585m2，A2=0.003243m2，ps=1MPa，m=4～5t，B=8500N·m/s，Kf=60A/m。在系统初始状态1s时给定系统幅值0.5的阶跃信号。由仿真结果可知，系统的响应时间约为0.35s，频率约为2.8Hz，能基本满足系统响应速度的要求。

    支撑液压缸交叉耦合控制策略仿真,  对于液压闭环同步控制，同等方式(Synchro-nizedMasterCommandApproach，SMCA)、主从式(MasterslaveApproach，MSA)和交叉耦合控制(Cross-coupledControl，CCC)是3种常用经典同步控制策略。这些经典同步控制方法已经得到广泛的应用。“主从方式”同步控制主要原理就是将主动缸在斜坡位移指令下的输出位移作为输入位移传递给从动缸。该控制策略原理简单，但是在响应上从动缸始终滞后于主动缸;同等同步控制即对各液压缸输入相同的输入信号，在元器件参数相同、外部干扰相同的情况下，系统的输出保持一致，但是由于元器件参数不可能相同而且外部载荷不一致，两缸的输出也可能有较大差别;交叉耦合是在同等控制上发展的一种控制方法。因为并联控制系统存在因扰动以及元器件制造误差引起的控制偏差，并且在并联控制系统中这些偏差无法反馈到控制器中消除。因此交叉耦合控制被提出。交叉耦合控制即将两缸的位移进行比较，将得到的误差通过补偿器分配到各缸的输入中。将1号缸的输出设为正值与作差值，并将偏差信号输入到PID补偿器中，通过PID补偿器计算后的值负反馈到1号缸输入，正反馈到2号缸输入。根据升高车液压系统工作情况，其支撑油缸伸出时间5s，行程500mm，在伸出400mm时与地面接触，并在行程达到450mm时负载达到最大。因此设定斜坡输入坡度为0.1，饱和器最大值设置为0.5。其中液压缸1PID参数为Kp=1.5，KI=1.1，Kd=0;液压缸2PID参数为Kp=1.5，KI=1.1，Kd=0;补偿器Kp=0.3，KI=3，Kd=0。设液压缸1最终负载FL=50000N，则其对应的土壤等效刚度Ke=1000000N/m;液压缸2最终负载FL=40000N，则其对应的土壤等效刚度Ke为800000N/m。仿真结果。两缸在约5.1s时达到斜坡输入终值0.5。在t=4s左右时，由于两支撑开始接触地面，且两支撑接触地面等效刚度不同，导致负载在4～5s内逐渐增大，引起了两缸位移的差值，该差值在4.6s时达到0.0003，随后逐渐波动减小，能满足液压系统同步性能的要求。

     总结:   (1)建立了升高车液压系统比例调速阀同步控制系统的数学模型，搭建了液压缸传递函数系统框图子模型，该模型能够将液压缸位移实时反馈到液压缸传递函数中，完成实时仿真，并可以研究各参数对系统性能的影响。(2)将交叉耦合同步控制策略应用到液压缸的同步运动控制中，根据仿真的结果，证明了采用该控制策略的液压系统同步性能好，控制精度高。

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