碼垛機(jī)氣動(dòng)系統(tǒng)位置控制方法研究.pdf

1、碼垛機(jī)被廣泛地應(yīng)用于粉煤灰磚壓制成型后的碼垛作業(yè)。伴隨著制磚行業(yè)的日益發(fā)展以及制磚技術(shù)的日趨成熟，碼垛機(jī)的應(yīng)用也隨之越來越廣泛，制磚廠家對碼垛機(jī)工作效率和定位精度的要求也越來越高。其中，碼垛機(jī)的氣動(dòng)系統(tǒng)以壓縮空氣作為工作介質(zhì)，系統(tǒng)中最關(guān)鍵的垂直升降回路往往采用氣動(dòng)位置伺服控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對所夾持磚坯的精確定位。但是，氣動(dòng)碼垛機(jī)存在控制精度不高，運(yùn)行穩(wěn)定性差等缺陷，容易出現(xiàn)抖動(dòng)或瞬時(shí)脈動(dòng)現(xiàn)象，造成被夾持物體的脫落損壞。而且，氣體的可壓縮性使

2、系統(tǒng)的響應(yīng)速度較慢。
　　本文采用了獨(dú)立負(fù)載口控制技術(shù)對碼垛機(jī)最關(guān)鍵的垂直升降回路氣動(dòng)位置伺服控制系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，分別對氣缸兩腔進(jìn)行基于位移閉環(huán)和壓力閉環(huán)的復(fù)合控制，通過對垂直方向的重力負(fù)載進(jìn)行平衡，來減小系統(tǒng)中的壓力變化，從而提高了氣缸運(yùn)行的穩(wěn)定性。
　　為了進(jìn)一步提高碼垛機(jī)垂直升降回路氣動(dòng)系統(tǒng)的響應(yīng)速度以及定位精度，本文提出了一種改進(jìn)的共軛梯度BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制算法與經(jīng)典PID控制相結(jié)合的新型控制策略，利用AMESim

3、、Matlab/Simulink等軟件搭建了聯(lián)合仿真模型，通過編寫S-Function的方法，實(shí)現(xiàn)了改進(jìn)的共軛梯度BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制算法，并將其應(yīng)用于對氣動(dòng)系統(tǒng)的位置控制，進(jìn)行了仿真分析。
　　在氣動(dòng)位置伺服控制系統(tǒng)中，氣缸復(fù)雜的摩擦力特性是影響系統(tǒng)性能和定位精度的重要因素，本文基于新型的LuGre摩擦模型，設(shè)計(jì)了摩擦狀態(tài)觀測機(jī)，通過試驗(yàn)的方法進(jìn)行靜、動(dòng)摩擦參數(shù)的辨識，最終對系統(tǒng)中的摩擦力進(jìn)行了在線補(bǔ)償。
　　最后，基于