基于PLC的電液比例控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著液壓技術(shù)的發(fā)展，電液比例控制技術(shù)已越來越多地應用于各領(lǐng)域中。本文分析了電液比例控制系統(tǒng)的控制原理及其特點，對原有的。FESTO電液比例控制實驗系統(tǒng)做了進一步研究開發(fā)，將原有的額定值信號源加繼電器控制改為了用可編程控制器(PLC)作為電控制單元，以位置控制作為重點研究對象，設(shè)計了PLC控制的電液比例位置閉環(huán)控制系統(tǒng)，給出了基于PLC的電液比例位置控制系統(tǒng)的實驗方案及實驗臺組成。推導了閥控非對稱液壓缸的比例方向閥的線性化負載一流量方程，

2、結(jié)合非對稱液壓缸的力平衡方程，導出比例閥控非對稱液壓缸的數(shù)學模型，建立了電液比例位置控制系統(tǒng)的數(shù)學模型，對位置控制系統(tǒng)進行了靜態(tài)特性和動態(tài)特性分析。對常規(guī)PID控制算法和模糊控制算法進行了討論，設(shè)計了模糊自整定PID控制器，并利用這些算法對該位置控制系統(tǒng)進行校正，用MATLAB軟件SIMULINK工具箱對位置控制系統(tǒng)建立了系統(tǒng)的仿真模型，繼而在輸入信號下對系統(tǒng)無干擾和有干擾的情況下進行計算機仿真實驗，通過比較仿真后的位置控制響應曲線圖，

3、得出該系統(tǒng)在不同的控制算法下的動態(tài)響應特性。仿真實驗結(jié)果表明，經(jīng)過校正后的控制系統(tǒng)動態(tài)特性明顯優(yōu)于未經(jīng)校正的控制系統(tǒng)，響應迅速，調(diào)節(jié)較快；模糊PID自整定控制算法融合了PID和模糊控制兩者的優(yōu)點，使得液壓缸活塞桿的位置統(tǒng)輸出動態(tài)響應性能大大改善。搭建了電液比例位置控制實驗臺，選用西門子S7200PLC實現(xiàn)其控制，對PLC通過軟件編制了相關(guān)算法和控制程序，在實驗臺上完成了該位置控制系統(tǒng)的實驗研究，對無干擾和有干擾工作條件下控制特性進行了分

4、析比較，并對兩種控制算法在無干擾和有干擾的情況下的仿真和實驗結(jié)果進行了對比分析。實驗結(jié)果與仿真結(jié)果基本一致，但與仿真結(jié)果存在差異，主要表現(xiàn)在實際運行過程中有超調(diào)，系統(tǒng)對干擾不敏感，這主要與系統(tǒng)的機械慣性和液壓系統(tǒng)的剛度較大有關(guān)；最后，對PLC與上位計算機的通訊做了一些研究，采用了西門子PLC中的自由口通訊協(xié)議，用VB6.0軟件設(shè)計了通訊界面，實現(xiàn)了PLC與上位計算機之間的通訊，使得實驗結(jié)果更加直觀。經(jīng)過仿真及實驗，結(jié)果說明本實驗平臺能夠