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机械社区»论坛 › 设计/自动化/电气/液压 › 液压系统 › 四缸同步此种方案可行么？
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四缸同步此种方案可行么？

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xlf63
发表于 2013-10-4 13:56:11 | 显示全部楼层 |阅读模式
有一个四缸同步系统，四只油缸为垂直布置，承重量为250吨，升降距离为350毫米。升降同步要求采用位移传感器方案。
主要问题是如果采用此同步方案，使用比例控制+位置传感器，那么液压上会产生耦合现象么？控制上如何处理？
怕瞬时压力的波动对系统有影响。
此同类机子俺们早先采用同步分流马达方案，仅承重量小一点，已成功用于机子。这次如果采用位移传感器方案的话，主要还是从考虑稳定性和安全可靠性。因为此系统必须绝对可靠。
请玩过类似系统的大侠们指教。
稳定性, 传感器, 可靠性, 马达, 如何

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2266998
发表于 2013-10-4 14:07:13 | 显示全部楼层
大虾，这个要看你控制精度，" @; N! e3 _9 k! w1 H
) S6 ^/ R; D7 {* |% a( `% T' K1 F
一个是速度问题，假如速度很低，就没问题，速度高了，才有精度误差问题，
: u! X2 g) X% `( N: W" ^+ T6 v4 P+ ~/ C. H/ w
再一个，就是可以采用机械同步轴，这个最可靠，就什么类型的液压系统都可以了，
+ x' l6 y/ B6 {
0 H- N* |% e& D% i& P举个我玩过的具体例子，都是成功过的例子，那个1600吨液压机，用的是同步轴，就是齿轮齿条的，系统有6个大缸，回油有节流调节，就什么问题都没有了，
  |4 Y; s( C) ~: b0 B* z% y& r# ^' v& Q1 j; ~- e0 a% M
另外，你用传感器的方式，肯定没啥问题，我也用过，控制8个大缸都可以，设置‘一主多仆’的方式，
, h, I. X+ W# f$ R+ k/ f7 ^8 O5 \7 k9 b) p; `, U2 Q# \2 j
最初没有电子监测系统的年代，我还设计过全液压压力随动的系统，在煤矿上的，都通过了形式试验，那时是1987年底，

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2266998
哈哈，螺旋大虾，你那个办法适合‘初调试’，我也这么玩，可以迅速找到‘初始大问题’，避免意外损坏，到精调就不行了，俺给人家写数模，里面也有‘硬顶’的步骤，就是‘投降会死人’的条件下，要折中一下，哈哈，  发表于 2013-10-4 15:53
螺旋线
俺调伺服的时候，通常会将各种监控设得比较敏感。就是让系统自己投降，省得得时时想着急停按钮的位置。哈哈  发表于 2013-10-4 15:35
xlf63
精度速度不高，主从就够了。呵呵。“投降”不能说，只能考虑“转进”，呵呵  发表于 2013-10-4 15:20
2266998
哈哈，螺旋大虾，那叫‘卸载’，说‘投降’这俩字，俺不敢，小心有人要骂人，很‘敏感’的词汇，另外，卸载来不及了，大缸要被压爆的，我在大同，见过英国的大缸被压爆的，看得目瞪口呆，那大概就是‘投降’了，  发表于 2013-10-4 15:13
螺旋线
无论什么策略，都要充分考虑系统什么时候“投降”。打不过，投降还不行吗。  发表于 2013-10-4 15:10
2266998
螺旋说的不错，是那个概念，  发表于 2013-10-4 15:09
螺旋线
精度，速度要求不高，主从同步就可以了。液压支架实验台的加载系统采用的控制策略是交叉耦合策略。简单说就是位移反馈是和平均位移比较得来的，而不是自身。控制精度和鲁棒性都比主从要好。  发表于 2013-10-4 15:08
2266998
生活吗，有啥玩啥，基本也没得选择，液压，学问大了，俺至今都不敢说懂75%，为什么做液压系统调试的收入非常高？就是既要学问，又要经验，不简单，俺请那位一直纠缠骂俺的家伙过来讨论一下，他不来，哈哈，  发表于 2013-10-4 15:00
xlf63
大侠玩得深，控制系统俺才玩到25MPA，再上去就没有一点儿的感觉了，呵呵 。海水么，估计不乍可能玩到了，那又是一层的玩意儿了。。呵呵  发表于 2013-10-4 14:57
2266998
是的，大虾，我就常玩高压的，压力从250到320还好处理，从320到450，问题就成倍数增加，到我们玩海底东西的时候，海水是从阀体外面加压进来的，就不是一个概念了，哈哈，  发表于 2013-10-4 14:48
2266998
高压伺服，一个是管路要短，管子要厚，刚性要够，再一个就是基础频率这些东西不能与阀有冲突，我因为玩轧机，早年玩AGC，你这个相当于中间包车系统，精度应该不高，而大板坯的液压振动系统也是多缸的，伺服系统的  发表于 2013-10-4 14:45
xlf63
压力高，相当于增益大，易产生不稳定现象。做过试验，压力高时明显抖动厉害。。呵呵  发表于 2013-10-4 14:45
xlf63
遇到过管道内部干涉波动引起不稳定的事例，所以后来设计一般多很注重系统刚度。再次感谢。  发表于 2013-10-4 14:41
2266998
再一个就是大缸内的压力波问题，伺服阀给大缸进油，是非稳态行为，高压下，一定会导致振荡，这个不可避免，其核心问题是怎么正确检测，这是关键，就是说假如检测的不准确，就导致反馈不准确，对阀的控制就不准确  发表于 2013-10-4 14:37
xlf63
明白了，俺这个系统精度要求到不是主要的。主要是让确认一下，是否可行。感谢大侠。  发表于 2013-10-4 14:36
2266998
高速是个复杂问题，一个就是大虾说的流量问题，你看高速系统，伺服阀都是离大缸非常近，另外有蓄能器，再一个就是干扰，一个是管路系统压力波自身的干扰，导致伺服阀两侧压力的变化，而产生流量误差，  发表于 2013-10-4 14:34
xlf63
大侠所说高速是否就是流量必须足够，否则会引起某一缸瞬间动作时压力波动对其他缸的影响。  发表于 2013-10-4 14:30
2266998
另外，对于高速的，可以用‘算法’加以抑制，比如航空系统的，动作就非常快，它就是用‘算法’来抑制那些‘非正常状态’，大虾，看我那个试验仓了？那是低压小型的，高压就有你说的压力波干扰，就是算法抑制的，  发表于 2013-10-4 14:23
2266998
只要速度不很高，液压系统有‘反应时间’，你说的问题就可以避免，只有当高速的时候，就是一个控制环节的信号没有执行完，就马上要开始第二环，再加上缸内压力波造成检测‘伪信号’，就有可能，低速就没问题，  发表于 2013-10-4 14:21
xlf63
因为很早之前俺玩过两油缸的线性同步系统，当时就产生了相互干涉现象，查了很久才明白过来。  发表于 2013-10-4 14:18
xlf63
感谢大侠。同步轴在此机构上不能采用，只能采用一主多仆方式。俺主要是考虑在工作中会不会产生多缸耦合现象，从而使系统不乍稳定。  发表于 2013-10-4 14:14

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成形极限
发表于 2013-10-4 15:02:35 | 显示全部楼层
请教同步分流马达是什么？是分配泵吗？
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xlf63
 楼主| 发表于 2013-10-4 15:40:05 | 显示全部楼层
成形极限 发表于 2013-10-4 15:02
8 Q/ @6 o' q7 ]. s3 K4 o请教同步分流马达是什么？是分配泵吗？
0 `, I5 Y, o3 N6 ~; T4 ]# X
也有叫流量分配器的。* U2 b7 `) J$ C
应用有三：
2 c7 l9 a( X, j8 \. Z0 C1.作为流量平衡装置，同步操作多个油缸或马达。
/ T( r* Z/ N% B, Z2.作为流量分配装置，按系统要求公配泵的输出流量
4 D( _! C! v1 ?* q# i) I7 ~3.作为增压装置，使分流器的某一输出口压力超过泵的输出压力。- e7 Y1 Z# m0 F! _, x
详见有关样本。
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g2096
发表于 2013-10-4 16:10:01 | 显示全部楼层
本帖最后由 g2096 于 2013-10-4 17:36 编辑 . M' g- n0 \. \+ t0 H
4 K0 n2 W/ }5 F' v" x. n4 r7 |
机械同步简单可靠，我们的4-8个油马达就是机械同步。油马达参数25MPa、40ml/rev。开始是其它办法，不如机械同步省心。

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very0717
请教一下，机械同步是什么样的一种结构?  发表于 2016-10-30 00:06
g2096
老师傅说的是，哪有万能药。  发表于 2013-10-6 14:48
害怕伏枥
机械同步当然最省心。不过在油缸不规则分布或间距很大或者数量更多的时候，使用就不方便了。  发表于 2013-10-6 13:18
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david1973
发表于 2013-10-4 18:34:18 | 显示全部楼层
这么大的负载，必须用比例阀控制以便实现软起软停功能。如果速度很低，而且同步精度不高，2%左右，可以使用1个比例阀+柱塞式同步马达的方式，控制简单可靠。如果速度高，或者同步精度要求高，那就得用4个比例阀+位置传感器的方式。/ b; d8 Z/ [' I
你所谓的耦合现象应该是两缸同步的比例系数过大造成的，自动化初哥急于求成常犯的毛病。

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david1973
闭环控制就是偏差控制，动态特性不一致可以纠正。双缸同步偏差由两部分组成，目标值偏差加上双缸位置同步偏差。双缸偏差增益过大时就会出现楼主所谓的耦合现象。另，油缸顶升就只考虑一个自由度。  发表于 2013-10-5 20:37
螺旋线
耦合不是大侠说的那个概念。多自由度，如果每个缸的动态特性完全一致，那就没有耦合。但这个仅理论上成立，实际不存在，只能尽量保持一致。强耦合，只能从策略上减少其影响，不能完全避免。  发表于 2013-10-5 11:23
xlf63
感谢感谢。  发表于 2013-10-5 07:52
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ame0624
发表于 2013-10-4 19:22:35 | 显示全部楼层
有技术点
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ameng022
发表于 2013-10-5 15:55:43 | 显示全部楼层
建议用单个的比例换向阀和位移传感器组成的形式各自控制，或者是采用同步分流（集流）阀控制。

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xlf63
感谢感谢  发表于 2013-10-5 16:17
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害怕伏枥
发表于 2013-10-5 20:45:09 | 显示全部楼层
本帖最后由 害怕伏枥 于 2013-10-5 21:16 编辑
; z  P$ h% @- w$ t( t3 P) G9 }$ P! O8 W  T( c0 Q. y, t
其实，何必要用比例阀。! q" g+ s; k- z4 C
每个缸配置一台变频电机拖动的泵，用位移传感器与PLC闭环控制泵的转速不更好些？
: {3 v% e, R# q) f7 O

点评

害怕伏枥
泵在低转速下运转没有问题，即使容积效率有变化，闭环控制也足够反应。  发表于 2013-10-6 13:14
害怕伏枥
油泵进油口低于油箱液面就行。  发表于 2013-10-6 13:11
xlf63
感谢彭老师。不过似乎在电机低频段，油泵吸油可能存在问题。详细没有研究过。  发表于 2013-10-6 08:08
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小虾1111
发表于 2013-10-7 22:07:09 | 显示全部楼层
在电机低频段，油泵吸油可能存在问题，可以采用低压补液泵消除吸油的问题
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