沈阳多缸液压系统的控制策略有哪些?

多缸液压系统的控制策略多种多样,旨在实现多缸的协调、精确运动,提高系统性能与可靠性,以下是一些常见的控制策略:

一、同步控制策略

机械同步:通过机械装置,如同步轴、刚性连接等,强制多个液压缸保持同步运动。该方式结构简单、可靠性高,但同步精度有限,适用于对同步精度要求不高、负载较小且同步缸数较少的系统,如简易的双缸举升平台。

流量同步:利用流量控制阀或同步马达等元件,使进入各液压缸的流量相等,从而实现同步。例如采用同步分流集流阀,能根据负载情况自动分配流量,但受油液粘度、温度及元件制造精度等影响,同步精度一般在 2% - 5%,常用于一些对同步精度要求不是极高的多缸液压系统,如小型液压机的多缸同步控制。

位置同步:借助位移传感器实时检测各液压缸的位置,通过控制系统调整输入各缸的流量或压力,实现高精度的位置同步。如在大型船舶制造中的船体分段吊运系统,采用激光位移传感器和高精度比例阀,可使多个液压缸的同步精度达到毫米级。

二、顺序控制策略

压力控制顺序:依据系统中各液压缸工作压力的不同,利用压力继电器等元件控制各缸的动作顺序。例如在注塑机的合模、注射、保压等动作中,合模缸先建立高压完成合模动作,压力达到设定值后,压力继电器发信号使注射缸开始工作。

行程控制顺序:通过行程开关、接近传感器等检测元件,根据液压缸的行程位置来控制其动作顺序。在自动装配生产线的多缸夹具系统中,当一个夹具缸前进到位后,触发行程开关,使下一个夹具缸开始动作,实现工件的逐步夹紧。

时间控制顺序:按照设定的时间间隔来控制各液压缸的动作顺序,一般与其他控制方式配合使用。在一些具有周期性动作的多缸液压系统中,如周期性的多缸冲压系统,可先设定好各缸的动作时间,再结合压力或行程控制,确保系统稳定运行。

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三、比例控制策略

比例压力控制:采用比例溢流阀等元件,根据系统的控制信号连续地调节系统压力,使多缸液压系统能根据不同的负载需求提供合适的压力,提高系统的能效和控制精度。在大型液压机中,可根据工件的材质和形状,通过比例压力控制精确调整各缸的压力,实现高质量的压制工艺。

比例流量控制:运用比例调速阀或比例变量泵等,对进入各液压缸的流量进行连续调节,从而精确控制液压缸的运动速度。在多缸同步运动的机床工作台进给系统中,通过比例流量控制可使各缸以不同的速度同步移动,满足加工工艺的要求。

四、智能控制策略

模糊控制:将操作人员的经验和知识转化为模糊规则,通过模糊推理和决策对多缸液压系统进行控制。无需建立精确的数学模型,能适应系统的非线性和不确定性。在一些复杂的多缸液压系统,如建筑机械的多臂协同作业系统中,模糊控制可根据不同的工作场景和负载情况,快速调整各缸的动作,实现高效稳定的作业。

神经网络控制:利用神经网络的自学习、自适应能力,对多缸液压系统的复杂非线性关系进行建模和控制。通过大量的样本数据训练,神经网络能自动调整控制参数,以适应系统的变化。在航空航天领域的一些高精度多缸液压伺服系统中,神经网络控制可实现对多个液压缸的精确同步和位置控制。

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