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全自动液压伺服压力机控制系统的研制

全自动液压伺服压力机控制系统的研制

李军伟,张鲁邹,赵玉刚

(山东理工大学,淄博255012)

摘要:本文针对某一型号砂轮压机的性能要求,对其电液伺服控制系统进行了设计。为使系统具有动态相应快、稳态精度高的特点,采用混合型模糊PI D 控制器。当系统的偏差较大时,采用模糊控制,加快系统的响应过程,当系统的偏差小于某一值时,在模糊控制的基础上加入积分控制保证系统的精度。实测结果表明,本文所采用的控制方式完全能够满足砂轮压机的要求。

关键词:液压压机;电液伺服系统;模糊控制;PI D 中图分类号:TH137 文献标识码:A 文章编号:1001-3881(2004)2-039-2

Design of H ydraulic Servo System in H ydraulic Presser

LI Jun 2wei ,ZH ANGLu 2zou ,ZH AO Y u 2gang

(Shandong University of T echnology ,Z ibo 255012,China )

Abstract :This paper presents a kind of control method of hydraulic serv o system in hydraulic presser according to its demands for the hydraulic serv o system.A hybrid controller via fuzzy control and local PI control is used in this paper.When the deviation between input and output is larger ,fuzzy controller is alone used to speed up the dynamic process.The PI controller is then added in order to achieve high accu 2racy when the deviation is smaller than a given value.The experiment results show that the proposed approach is suitable for the control of the electrohydraulic serv osystem in presser.

K eyw ords :Hydraulic presser ;E lectrohydraulic serv o system ;Fuzzy control ;PI D

为提高砂轮压机的自动化程度,满足高精度产品的要求,对某型号的砂轮压机进行了技术改造。把自行研制的液压伺服压机自动控制系统装备到该压机上后无论是在动作顺序控制的可靠性、准确性方面,还是在液压伺服油缸的重复定位精度、动态特性方面,都达到或超过了设备原有的技术指标。1 砂轮压机的组成及工作原理

砂轮压机的结构组成如图1所示。该压机主要由摆臂5、1#和2#两个模具、加料伺服液压缸6、砂轮压制液压缸4、料箱1、传送带2和往复加料器3组成。图中的7和8是构成模具的模板和模套。

砂轮压机的工作原理可分为如下几个过程

:

全自动液压伺服压力机控制系统的研制

图1 压机结构原理图

加料过程。根据砂料对工艺的要求,制作一片砂

轮往往需要进行多层加料,每层料之间加一层玻璃纤维网。每次加料的多少,是由加料伺服液压缸6控制模板7相对于模套8上表面的位置(即模腔深度)来实现的。模板每到一个模位,往复加料器3在顺序控

制系统的控制下自动进行一次加料。加料完成后,伺服液压缸的活塞杆回到最下端位置,如图1所示,以便于摆臂旋转。图2所示为两次加料过程中模位变化示意图。图2(a )和图2(b )分别为一次加料和二次加料结束时,模位和伺服油缸的位置状态,显然,加料的多少与伺服油缸的位置精度有密切的关系。图2(c )为加料结束时,模位和伺服油缸的位置状态。

压制过程。1#模具加料完毕后进行脱模(如图2中的(c )图所示)、摆臂旋转,使其到达压制工位图2 加料过程示意图(图1中压制液压缸4下面的位置),同时,2#模具到大加料工位(图1中加料液压缸6上面的位置)。此时压制油缸的活塞杆向下运动,进行加压,当达到一定压力时,开始保压,

保压一段时间后卸压,压制油缸的活塞杆退回,压

制过程结束。在1#模具进行砂轮压制的同时,2#模具的加料自动进行。

该压机具有两个工位,砂轮的加料和压制可同时进行,由于其整个生产过程的高度自动化,自动加料、自动脱模、自动摆臂、自动加压、自动卸压,加工效率是一般手动控制压机的10倍以上。2 压机对加料伺服系统的要求

该压机对砂轮厚度的控制是通过模腔深度的精确控制来实现的,而模腔深度的精确控制又取决于加料伺服油缸的定位精度和重复定位精度,因此,为保证砂轮厚度的稳定,对加料液压伺服系统的定位精度提