變頻液壓站控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、變頻液壓技術(shù)是一種新型節(jié)能傳動技術(shù),是將電機(jī)變頻調(diào)速應(yīng)用于液壓系統(tǒng)的產(chǎn)物,依靠改變供電電源的頻率就可實現(xiàn)對執(zhí)行機(jī)構(gòu)的速度調(diào)節(jié),電機(jī)始終處在高效率的工作狀態(tài),改善了傳統(tǒng)液壓動力傳動能量利用率不高,整機(jī)系統(tǒng)效率較低的問題,是一種從動力源頭節(jié)能的技術(shù)。變頻液壓技術(shù)的應(yīng)用也十分廣泛,在機(jī)床、液壓機(jī)械、注塑機(jī)等許多機(jī)械設(shè)備中都有廣泛的應(yīng)用,其推廣將為我國節(jié)約大量能源。目前變頻液壓系統(tǒng)的技術(shù)還不是很成熟,存在諸如動態(tài)響應(yīng)慢、低速特性差、調(diào)速精度不易

2、保證等問題,因此仍需進(jìn)一步研究。
　　 本文設(shè)計開發(fā)了一臺變頻液壓站樣機(jī),采用變速電機(jī)與定量泵替代傳統(tǒng)定速電機(jī)與變量泵的驅(qū)動模式,既實現(xiàn)了節(jié)能,又省去復(fù)雜的變排量結(jié)構(gòu);針對系統(tǒng)要求,采用PLC+變頻器+異步電動機(jī)的控制方式。結(jié)合技術(shù)指標(biāo),對變頻液壓站樣機(jī)進(jìn)行了元件選型和組裝,建立了變頻液壓站的數(shù)學(xué)模型,并基于MATLAB7.0建立了仿真模型。
　　 針對變頻液壓站動態(tài)響應(yīng)慢、調(diào)速精度低的問題,本文通過自適應(yīng)模糊PID控制

3、算法進(jìn)行改善。首先采用常規(guī)PID控制,參數(shù)用Ziegler-Nichols經(jīng)驗公式法整定得到,在系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上用MATLAB7.0進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果表明系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差小,但存在較大超調(diào)和較長的調(diào)整時間。為了獲得較好的動態(tài)特性并不失穩(wěn)定精度,本文結(jié)合模糊控制調(diào)整時間短和PID無穩(wěn)態(tài)誤差的優(yōu)點,采用模糊-PID控制,通過開關(guān)切換函數(shù),在偏差較大時采用模糊控制,偏差較小時采用PID控制。仿真結(jié)果表明模糊-PID控制有效的解決了常規(guī)PID控