為了演示山東威力重工2000噸冷風機四柱液壓機運動控制系統的特性，我們將在閉環定位伺服機構中檢查氣門控制氣缸的測試結果，如圖1所示。否則稱為扭矩單元，該機構設計用于特殊的電液運動 - 控制培訓計劃。它的圓柱體有2英寸。鉆孔，1 3/8英寸。桿直徑，6英寸。行程。位置傳感器具有磁致伸縮功能，具有0至10 V模擬輸出。放大器是傳統的伺服閥驅動放大器。

定義參數

負載包括4英寸。厚度為250磅的飛輪，內徑為16英寸。直徑。當3.5英寸時，飛輪在氣缸桿上產生大約1500磅的等效質量。扭矩臂垂直于氣缸桿。氣缸以曲柄方式連接到飛輪，如圖的右下方所示。該組合產生約20Hz的固有頻率。由于起動機構提供的限制，氣缸的最大行程剛好低于整個6英寸。氣缸長度允許。


使用配備帶模擬輸入和輸出的通用數據采集卡的PC控制山東威力重工2000噸冷風機四柱液壓機氣缸運動。還顯示了加速度，速度和位置輪廓。在輪廓的開始處發生0.6秒的初始停留（速度為零）。接著是18英寸/秒2的0.28秒的恒定加速周期。接下來是0.5秒的恒定速度，5.1英寸/秒（覆蓋大約2.5英寸的氣缸行程）。延伸結束時標記為減速0.28秒，然后停留0.5秒。循環的縮回部分是對稱的，然而，它終止時的最終停留時間約為0.5秒。

使用VCCM計算機程序庫中的Profile Synthesizer模塊在PC上合成運動控制配置文件。沒有使用積分或微分控制 - 只有比例。


三個關鍵點

必須提出三個要點：

1.即使該圖顯示三個配置文件，也只有位置配置文件用作命令。

計算機 - 通過數模轉換器 - 僅用作任意函數發生器。它保存描述位置命令配置文件的點對點值的數據，并提供“移動目標”以將配置文件數據流式傳輸到反饋環路（伺服）。

命令配置文件只不過是一個運動計劃，給伺服器提供了一些東西。但是，執行器的實際運動將僅僅是命令配置文件的近似值，PC用作數據記錄器。PC不僅跟蹤山東威力重工2000噸冷風機四柱液壓機氣缸在每個時刻的位置，而且還記錄其實際位置，實際速度以及氣缸壓力的瞬時值。

命令與輸出

圓柱體的實際運動與運動命令的匹配程度是本研究的主題。命令和反饋之間的差異是誤差信號，它是每個時刻命令配置文件和反饋信號之間的數值差異。

當配置文件送入伺服機構時，PC還會跟蹤并保存錯誤。顯而易見的是，山東威力重工2000噸冷風機四柱液壓機電液運動控制系統性能的最關鍵指標是誤差量。

一個完美的系統將沒有錯誤。實際上，性能越好，誤差越小。不太明顯的是，該技術允許設計系統以實現特定的最大誤差。這是可能的，因為跟隨誤差（當以恒定速度推進時命令和反饋之間的差異）與頻率響應之間存在簡單的代數關系。

命令配置文件

最初構造命令輪廓以產生4英寸的氣缸行程，最大穩態速度約為5.1英寸/秒。循環的穩態速度部分是速度恒定的時間 - 圖1中紅色輪廓的水平部分。


該測試的第二個目的是評估循環操作期間供應壓力的變化。這受到蓄能器（或缺少一個）和泵壓力補償器響應時間的影響。蓄能器預充壓至700至750 psig之間的壓力，并在某些測試運行中啟用，在其他測試運行中禁用。這允許評估累加器的效果。

構建整個停留 - 延伸 - 停留 - 收縮 - 停留循環以在3.71秒內運行。這在延伸期間在氣缸蓋端產生了大約4.3加侖/分鐘的最大流量要求 - 這使得負載以5.1英寸/秒的速度推進。這完全在山東威力重工2000噸冷風機四柱液壓機壓力補償泵的流量范圍內，該泵在大約1200rpm下運行。泵補償器的最大壓頭壓力設定為1000 psi。泵輸出由1加侖氮氣蓄電池補充，以幫助滿足循環執行器不斷變化的流量需求。

看看硬件

泵和伺服閥之間的管道由大約15英尺的SAE 100R2,3 / 8英寸組成。ID液壓軟管，額定壓力為4000 psi，并配有快速接頭。帶有設計用于1000至1350 psi操作的先導閥的20加侖/分鐘伺服閥直接安裝在氣缸上。請注意，山東威力重工2000噸冷風機四柱液壓機電液運動控制系統最大泵供應壓力幾乎不在閥門導向頭的正常壓力范圍內。但是，這可能對可以得出的結果或結論沒有影響。制造商在伺服閥上的數據表明，基于90°相位滯后，它的頻率響應約為50 Hz。

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