基于电液比例技术的多缸同步理论研究

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液压启闭机主要适用于水利水电、航运船闸等工程上各种闸门的启闭。国内外大型水利枢纽、电站和水库使用液压启闭机与日俱增,但是对于大型双吊点液压启闭机存在不同步问题,影响着液压启闭技术在水利工程中的应用。 电液比例控制技术是电液控制技术的一项新发展,在国内外工业控制中得到越来越广泛的应用。它是连接现代化微电子技术和大功率工程设备的桥梁,是工业控制中提高控制精度,增加自动化程度及可靠性,减少能耗的有效手段。 论文分析了液压启闭机不同步的原因,同时对常用的同步控制技术进行对比。采用了电液比例方向阀旁路补油的方法来控制双缸的同步,既降低了成本,又满足了设计要求。论文介绍了电液比例同步控制系统工作原理,建立了闸门的受力模型。 论文对系统常用动态模型建模方法进行了分析,着重讨论了功率键合图建模方法。在研究液压系统的动态特性时,其功率键合图表示该系统在动态过程中的功率流程,便于理解系统物理意义,有利于正确分析,避免产生错误;另外,可以根据系统的功率键合图有规则地推导出相应的数学模型。 液压启闭机有几十吨重,惯性很大,液压缸实现高精度的同步较为困难。论文首先对单液压缸的运动特性进行了必要的理论分析,建立了液压缸的功率键合图模型,确立了影响液压缸运动特行因素。论文还建立了电液比例阀键合图模型,在此基础上,得到了双吊点液压启闭机系统的功率键合图模型,分析影响系统同步性能的因素,并由系统功率键合图模型得到功率状态方程。利用MATLAB进行仿真分析,获得了很好的控制效果,为工程实践提供了设计参考。
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