摘要：設(shè)計(jì)了冶金行業(yè)某型提升機(jī)電液比例速度控制系統(tǒng)，詳細(xì)闡述了其工作原理。建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并對(duì)其進(jìn)行了仿真分析，仿真結(jié)果表明采用PID控制可更好地對(duì)提升機(jī)速度進(jìn)行控制，滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)要求。
　　關(guān)鍵詞：提升機(jī)；電液比例速度控制；PID
　　中圖分類(lèi)號(hào)：TH137 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791(2011)10(c)-0000-00
　　前言
　　本文以冶金行業(yè)某型提升裝置為研究對(duì)象，合理選用電液比例方向閥、減壓閥、速度傳感器等元件構(gòu)建控制系統(tǒng)并建立數(shù)學(xué)模型，最后利用計(jì)算機(jī)工程軟件Matlab/Simulink，研究分析了系統(tǒng)的控制性能，使其更好的滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)需要。
　　1 提升機(jī)電液比例控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
　　提升機(jī)的一個(gè)重要參數(shù)是提升速度，提升速度的平穩(wěn)性、快速性、準(zhǔn)確性是衡量其性能的一個(gè)重要指標(biāo)，直接影響著產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率。為了對(duì)提升機(jī)的速度進(jìn)行精確控制，設(shè)計(jì)了一種采用電液比例速度控制系統(tǒng)，提高提升機(jī)的速度控制精度，相關(guān)分析結(jié)果可對(duì)提升機(jī)的設(shè)計(jì)及改造維護(hù)提供理論參考。
　　
　　1-定差減壓閥 2-電液比例方向閥
　　3-梭閥 4-液壓馬達(dá) 5-負(fù)載
　　6-速度傳感器 7-比較器
　　2 提升機(jī)電液比例控制系統(tǒng)仿真
　　 根據(jù)系統(tǒng)原理建立相關(guān)元件的數(shù)學(xué)模型，
　　 得到系統(tǒng)傳遞函數(shù)，并帶入相關(guān)參數(shù)：
　　系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)：；
　　系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)：
　　
　　從系統(tǒng)頻率特性曲線(xiàn)可以看出，相角的穩(wěn)定裕度只有2°，即系統(tǒng)可能會(huì)在實(shí)際使用中因?yàn)橥庠诓豢深A(yù)見(jiàn)的因素干擾下，失去穩(wěn)定性。因此應(yīng)該通過(guò)提高系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度加以避免。
　　速度控制系統(tǒng)常用的校正方法有滯后校正和積分校正，本文采用帶積分特性的比例放大器，傳遞函數(shù)為：
　??；比例放大器通過(guò)試湊法確定為0.14，繪制校正后速度控制系統(tǒng)開(kāi)環(huán)Bode圖如圖2所示。
　　
　　比較圖2與圖3，系統(tǒng)增加校正環(huán)節(jié)后，有了較大的穩(wěn)定裕度，但穿越頻率大大減小，即穩(wěn)定性的提高是以降低響應(yīng)速度為代價(jià)的。最后應(yīng)指出，上述分析和結(jié)論是在通過(guò)電氣方法消除比例閥的中位死區(qū)后做出的。而對(duì)于單向控制，中位死區(qū)可以完全消除，因而可以按零開(kāi)口閥來(lái)處理，但對(duì)于雙向速度控制，雖然也可以類(lèi)似地來(lái)進(jìn)行消除搭接量，但由于比例電磁鐵的響應(yīng)速度有限，因此不可能象單向控制那樣，完全消除中位死區(qū)。除非比例閥的頻寬比最高工作頻率高很多，否則只能按負(fù)開(kāi)口的型式來(lái)考慮比例閥的性能。
　　3 結(jié)論
　　本文針對(duì)冶金行業(yè)的某型號(hào)提升機(jī)設(shè)計(jì)了一種電液比例速度控制系統(tǒng)，并對(duì)速度控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析。通過(guò)對(duì)速度仿真曲線(xiàn)分析可知，采用PID控制策略可以使系統(tǒng)達(dá)到較大的穩(wěn)定裕度，滿(mǎn)足提升機(jī)實(shí)際工作的要求。
　　
　　
　　參考文獻(xiàn)
　　[1]吳振順.液壓控制系統(tǒng).北京：高等教育出版社，2008.5