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三通道实验控制显示界面

三通道实验控制显示界面

[来源:http://www.hqmotorcn.com]    [作者:东莞电机厂]    [日期:2017-11-15 12:01]    [热度:]

程序运行时,与板卡的通讯连接方式选择PCI总线的方式连接,根据需要选定各通道对应的板卡控制轴,使能选定通道后,按下Run按钮即可以启动板卡的ACSPL+主控制程序,完成指定动作命令,并且波形图中会实时显示三个通道中的压力变化曲线以及同步情况。三通道同步控制的主程序编译与上文中单通道控制程序一样,通过调用板卡的AppendBuffer的属性节点,对该属性节点的program进行操作,完成程序命令编译和运行。三通道的压力同步控制程序流程图如图1所示。

通过采集三通道的压力信号计算它们的输出压力平均值及各通道与其对应的偏差值,进行压力调整计算各通道所需调整的环球电机力矩信号。即在系统中采用了平均偏差耦合的压力同步控制策略来实现三通道的压力同步。

图1:三通道压力同步控制实验程序流程图

三通道压力同步控制实验程序流程图

电动直驱压力控制系统采集液压缸的输出液压作为控制信号,为后续机构提供一级高压动力。为了检测系统到达给定值后的保压性能以及稳态误差精度,对系统进行了阶跃信号的实验。

通过分析电动直驱压力控制系统对阶跃信号的响应情况,可以了解到系统的压力建立时间,保压能力等情况。该系统的压力建立时间大约为0.3-0.4s左右,可知系统的稳态误差为0.03MPa左右。

图2:单通道压力控制稳态误差

单通道压力控制稳态误差

当压力达到10Mpa时,系统具有较大的超调量,是因为系统中存在一定的内泄,并且随着压力的增大,系统的内泄量增加。系统的工作压力越大,系统的内泄量就越大,从而使得幅值的超调量就越大。该系统的稳态压力建立时间约为0.3-0.4s。

基于单通道的实验过程和实验结果,以及对多种压力同步控制方式的分析比较,东莞电机厂最终选取平均偏差耦合的方式来实现压力的三通道同步控制。由于单通道实验过程中,6Mpa的压力控制效果最为理想,三通道的压力同步控制的给定压力设定为6Mpa,该系统的三通道具有较好的同步性能,三个通道的初始压力不同,最终都能到达给定的压力信号值,且三个通道的压力建设时间均在0.3-0.4s左右。

 

在上升时期,三个通道的压力同步误差约为0.05Mpa,当达到稳态时,三个通道的压力同步误差维持在0.03Mpa范围内。

1、通过建立电动直驱压力控制系统的动力机构的数学模型,分析了该系统的动力机构特性。分析表明:电动直驱式的压力控制方式是可以实现的;系统的最低阶固有频率主要由液压缸面积、液体的弹性模量、油缸的有效容积,以及液压缸活塞的质量决定。探索了金刚石压机压力补偿的策略和原理,为本文的实验设计,实物选型提供了理论依据。

2、通过对已建立的系统的数学模型以及相关的算法分析研究和设计,利用计算机软件进行仿真,包括单通道和三通道的压力控制仿真。仿真结果表明,本文所设计的电动直驱压力控制系统具有较好的稳定性,有较快的响应速度和较高的压力控制精度;东莞电机厂所设计的三通道的压力同步控制策略具有较好的压力同步性能,能够满足系统所需的要求。从理论上验证了本文所设计的电动直驱式的压力控制策略的可行性,探索了三通道电动直驱压力同步控制的策略,为本文的实验提供了理论依据。

3、通过完成相关的单通道和三通道的实验,表明本文所设计的电动直驱式的压力控制系统是可行的,并且具有较好的动静态性能,压力的最终控制精度也较为理想;三通道的压力同步控制系统的压力同步精度也基本达到了要求。同时表明了通过该补偿方式输出的压力可以达到所需的高精度要求,为金刚石、立方氮化硼等超硬材料的合成工艺的改进及其新工艺的探索提供了一种新的途径,具有重要的实践意义。

 
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