为执行元件的液压缸选用系统模型HJ010,管道选用系统HL0005。由于AMESim软件自身没有带比例调速模型阀和比例压力阀模型,故利用HCD液压元件设计模块建立其HCD模型如图3所示。
仿真时压力达到设定85Mpa时,负载速度从0载速度上升到0001mms,负载力设定为常数:12361N。
f311推进压力开环控制仿真流量阀的流量设定为114Lmi
,压力阀为105Mpa,当液压缸压力达到85Mpa时负载速度从0上升到0001ms。压力阀在100s时调节为105Mpa,200s时调节到90Mpa。图4为调整压力时液压缸压力图和流量曲线图。其中1#曲线为液压缸压力变化曲线,2#曲线为液压缸流量变化曲线。
图4调整压力时液压缸压力和流量曲线压力上调时,液压缸速度出现上升的较大波动,直到压力达到调压阀设定的新压力值。压力下调时,液压缸速度出现下降较大的波动直到压力达到调压阀设定的新压力值。因此,液压缸调节压力时应缓慢进行,防止缸速度变化太大。312推进流量开环控制仿真流量阀的流量设定为114Lmi
,压力阀为105Mpa,当压力达到设定值85Mpa后负载速度从0上升到0001ms。流量阀在100s时调节为114Lmi
,200s时调节到57Lmi
。负载速度在100s时调节为00005ms,200s时调节为0001ms。图5为调整流量时液压缸压力和流量曲线图。其中1#曲线为液压缸压力变化曲线,2#曲线为液压缸流量变化曲线。
f上调流量时,液压缸速度上升波动,压力有微小变化。下调流量时,液压缸速度下降波动,压力已有微小变化。液压缸压力微小变化取决于比例溢流阀溢流量的变化。
从图4和图5的仿真结果可以看到,单纯的压力控制会引起流量波动,单纯的流量控制又会引起压力的波动,两者都不能达到很好的控制效果。
32压力流量复合闭环控制方式为了实现压力流量复合闭环控制,采用以下控制原理。分别对液压缸的压力流量信号进行采集反馈,比例压力阀作为压力流量复合控制的主要执行元件,比例流量阀实现流量大致范围的控制,提供液压缸正常推进和比例压力阀稳定溢流所必需的流量,如图6所示。
复合控制采用内环流量闭环控制,外环压力闭环控制,为了减小流量最大波动量在压力闭环PID控制后增加一个阈值控制器,通过设定阈值就可以控制流量最大变化量。其中P为系统控制要求压力,QV为液压缸正常推进所需流量,QY为比例压力阀稳定溢流所需流量。
推进负载速度为斜坡输入,在30s内从0mmmi
达到为60mmmi
,流量阀的流量设定为QV+QY=20lmi
,压力阀P为10Mpa,在150s时调节为90Mpa。分别调节阙值为1,2,3可r