基于简化模型的阀控液压缸活塞运动速度控制方法的研究

来源：机床与液压杂志2021年第2期北京时间：

作者：胡小青，张博强

单位：四川工程职业技术学院机电工程系；四川省高温合金切削工艺技术工程实验室；河南工业大学机电工程学院

摘要：对阀控液压缸活塞运动速度的有效控制，有利于提高液压伺服系统的工作精度。设计一种与非线性摩擦力相关的简化模型，用以对液压缸活塞运动速度进行控制。分析比例方向阀控制的液压缸的结构，建立比例方向阀的闭环传输函数。通过液压缸两个腔室的压差，计算比例方向阀中液压介质的体积流量方程，并在此基础上求取液压缸压力值的连续方程，进而得到了液压缸活塞运动速度与非线性摩擦力之间的全阶模型。最后，在闭合的液压回路中，通过负载的压力值，简化了液压缸压力值的连续方程，从而求取了液压缸活塞运动速度与非线性摩擦力之间的简化模型。实验中，利用此方法对方波、正弦波以及随机激励信号产生的目标速度进行了追踪测试。测试结果显示：此方法相比滑模控制方法，在对方波、正弦波以及随机激励信号下产生的目标速度进行追踪时，追踪误差分别减少了9.2%、11.22%以及11.13%。说明此方法能够对液压缸活塞运动速度进行准确的控制

关键词：阀控液压缸;活塞运动速度控制;比例方向阀;全阶模型; 简化模型

基金资助：国家自然科学基金联合基金项目（U1604254）