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整体控制可以纠正耐火瓷砖专用油压机电液系统中的干扰

文章出处:www.yyj58.com 人气:108发表时间:2019-08-19 08:47
可以测量耐火瓷砖专用油压机闭环电液控制系统中的干扰效应。因此,他们可以纠正 - mdash; 在限度内。

我们现在将重点关注减少作用于控制系统的干扰的影响。可以测量这些干扰的影响。因此,它们可以在极限范围内得到纠正。

整体控制可以纠正耐火瓷砖专用油压机电液系统中的干扰
图1 - 人类观察者监测误差电压可以消除由任何干扰引起的稳态定位误差。

图1中所示的系统与上个月图1所示的系统相同,但增加了一个装有误差校正电位计和电压表的人类观察员。考虑到当气缸上没有负载时,系统为零; 也就是说,误读电压表会指示零。这可以在真实系统中通过调节伺服阀上的空控制同时观察电压表(标记为VM)并继续调节直到电压表读数为零来完成。

接下来,假设负载的大小增加。由于已经解释的原因,汽缸移动到新位置,导致负载引起的定位误差。但是,更重要的是,电压表上会出现可读电压。该值除以位置传感器增益(标记为H),是位置误差的量。

人为错误 纠正
如果人类观察者在观察电压表的同时转动纠错罐,并继续调整直到读数为零,则气缸必须返回其原始的卸载位置。负载引起的错误已得到纠正!如果这是在每个停止点完成的,并且存在足够的时间,则可以补偿所有干扰。这是积分控制的本质,但是这个例子使用了影响控制的人工操作员。人类擅长这样的事情。

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图2 - 通过在控制器中添加并行比例和积分块来实现比例积分控制。积分减少了稳态误差,而比例函数提高了稳定性。

在每个耐火瓷砖专用油压机伺服环路中放置一个人是不实际的,因此干扰问题的解决方案是用硬件实现整体控制。这可以通过现代电子设备轻松完成; 该概念如图2所示。模拟集成通过运算放大器和数字控制器中的软件完成。

整合意味着什么
仅当输入完全等于零时,积分器的输出才保持其最后一个值。这意味着输出增加或减少 - 取决于输入的代数符号 - 任何时候输入不为零。如果我们将这个原理应用于手头的电路,我们可以很容易地看到积分器如何执行消除干扰误差所需的功能,从而消除了跟随误差。

假设命令配置文件,C在图2中,坐在一个停留水平,并且气缸没有移动。这意味着速度必须为零。换句话说,气缸积分器的输入必须绝对为零。现在想象某种阀零扰动会导致误差电压变为非零。也就是说,命令和反馈信号变得不相等。如图所示,控制器积分器就位,非零输入必须改变积分器的输出。增加的输出被放大并送到阀门,阀门改变其开口,使气缸移动。现在的问题是“它会移动多长时间?”答案在于控制器集成商的输入。在速度和控制器放大器的输入变为零之前,系统不会停止。两个积分器必须具有绝对零输入才能使系统处于平衡状态(零)。

但是,积分器的输出都不能为零。事实上,控制器积分器的输出是将阀芯保持在其受干扰位置,以使气缸经受力平衡。在此过程中,控制器积分器累积了干扰,其输出提供了补偿干扰所需的偏移。

当速度保持不变时
现在考虑当轮廓处于其恒定速度(恒定斜率)区域时的轮廓输入命令的情况。我们已经看到,按比例控制的位置伺服需要命令和反馈之间的误差,以保持耐火瓷砖专用油压机阀门打开到足以产生指令速度。但是如果假定气缸以指令速度运动,则气缸积分器的输入是与气缸速度相关的非零值。阀门流量也非零,阀门开启量相当大。因此,阀门电流必须非零。如果暂时忽略干扰电流的可能性,那么伺服放大器的输入同样是非零的。

整体控制可以纠正耐火瓷砖专用油压机电液系统中的干扰
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现在考虑命令和反馈信号不相等。这会导致非零错误 - 控制器积分器的非零输入。在这种情况下,控制器积分器的输出必须改变。实际上,如果反馈电压滞后于指令电压,则控制器积分器输出必须增加。这将增加阀门开度并导致气缸速度增加。因此,由于存在一些加速度,我们看到我们先前对恒定输出速度的假设与非零误差电压相冲突。

消除以下错误
我们提出的下一个问题是,“加速会持续多长时间?”同样,答案在于检查控制器积分器的输入和输出。只要存在非零输入信号,积分器输出将继续增加。这意味着只有当控制器积分器输入为零时,耐火瓷砖专用油压机系统才处于稳态速度状态,进一步要求命令和反馈电压完全相等。换句话说,以下错误已得到完美补偿!我们不仅补偿了干扰的影响,还消除了跟随误差。

在精心设计的耐火瓷砖专用油压机整体控制伺服机构中,最终输出精度可以接近传感器的精度。这是因为servoloop现在对错误没有任何贡献。有些人可能声称只有传感器限制了最终的准确性。这个立场似乎是一个过于乐观的结论,需要解释。

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