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液壓提升器工作原理及同步控制方法

發布時間:2019-05-22  發布者:鼎恒液壓機械
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  • 液壓提升器同步提升技術是一項建築構件提升安裝施工技術,它集合了柔性鋼絞線承重、提升器集群協同、計算機控制、液壓同步提升原理和現代化施工工藝,實現了大噸位、大跨度、大面積的構件整體同步提升。
    由于液壓提升器往往是集群協同吊裝,因此對各個吊點的同步性要求很高。現有液壓提升器同步控制方法主要包括并行控制和主從控制,國内外主要提升器設計和生産廠家,如英國多門朗、瑞士VSL、同濟寶冶、柳州OVM等,通過對比分析,都選擇了主從式控制結合PID閉環控制的方法來實現同步控制。通過理論研究和試驗分析,得出主從同步控制方法的同步精度能夠達到±10mm。
    提出液壓同步提升系統實時控制算法,提供各部件控制參數,确保同步精度為±5mm。而現有提升器的同步控制算法無法實現這一精度,因此需要對其進行研究和改進。
    針對這一問題,本文将移動機器人控制中的交叉藕合控制應用于提升器同步控制中,通過與并行、主從控制模型仿真結果對比分析,說明交叉藕合控制能夠實現更好的同步精度和控制效果。
    1液壓提升器工作原理
    液壓提升器主要由上錨具機構、主提升液壓缸和下錨具機構組成,中間穿過承重鋼絞線。液壓提升器的具體結構。
    液壓提升器為間歇式作業,提升和下放動作通過控制3個液壓缸的順序動作來實現。上錨具夾緊鋼絞線,下錨具松開,主提升油缸伸長,并通過上錨帶動重物上升至主行程結束,然後用下錨具夾緊鋼絞線,松上錨,空載縮主油缸,直至主行程結束,完成一個行程的重物提升動作。如此循環,便可将重物提升到預定高度。若液壓提升器的動作與上述循環過程相反,可實現重物下通過對提升器工作原理和試驗數據的分析可知,主提升油缸的動作位置精度是影響多提升器同步提升精度的主要因素。
    2液壓提升器同步控制方法
    液壓提升器同步控制方法包括并行控制、主從控制和交叉藕合控制,本文以2個提升器的同步控制為例進行分析。
    2.1并行同步控制
    并行同步控制的結構簡單,各油缸單獨運動,各自實現位置閉環反饋,相互之間并無關聯,控制框圖。輸人相同的控制信号時,如果2個閥控缸系統本身存在差别,或當運行過程中受到擾動時,兩油缸之間将會産生同步誤差。
    2.2主從同步控制
    主從同步控制中控制信号作用在主令油缸上,主令油缸輸出的位移信号作為從動油缸的指令信号,同時主、從油缸各自組成位置閉環反饋,控制框圖如圖3所示。加在主令油缸上的控制指令或負載擾動都會反映在從動油缸上,但是從動油缸上控制指令或者負載擾動卻不會反饋回主令油缸,也不會影響其它從動油缸。
    2.3交叉藕合控制
    交叉藕合同步控制是為差分驅動移動機器人設計的控制方法,能夠減少2個驅動輪的位置誤差。将交叉藕合控制應用于多提升器同步控制的原理框,相同的控制信号作用在每個主提升油缸上,同時每個油缸單獨組成位置閉環反饋,2個油缸的輸出位移信号取差值,經過交叉藕合控制器轉換作為附加的反饋信号。例如,當提升器1的油缸位移大于提升器2時,差值信号将對提升器1施加負補償信号,使其速度減小,同時對提升器2施加正補償信号,使其速度增加,共同抑制同步誤差。這種控制方式能夠反映各個提升器位移輸出變化後對其它提升器的影響,交叉藕合控制器的選取則根據提升器系統的特性确定。
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