文档介绍：广西大学
硕士学位论文
开关阀式液压传动滑台的PLC数字控制系统的研究
姓名:杨芝桥
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:何国金
20060610
开关阀式液压传动滑台的挚刂葡低车难芯摘要现代液压传动与控制技术越来越多地朝着数字化的方向发展,作为组合机床关键部件的液压动力滑台的控制系统也面临数字化这一重大改变。本文对组合机床液压滑台的控制系统做了较深入的研究,提出了液压动力滑台进给系统数字化的设计方案。首先确定了适合于数字控制的液压滑台数字控制系统方案。在对液压进给系统的几种经典液压回路的分析与比较的基础上,提出了流量开环数字控制的原理,并设计出了适合于数字控制的液压进给系统。实现了由普通的、性能可靠、价格低廉的开关阀来实现液压系统的数字控制。设计了光棚位移检测电路。对光栅位移测量原理做了简单概述,选择适合本文所研究的系统的光栅,并在此基础上设计了光栅倍频检测电路和电平转换电路。刂葡低呈钦隹刂葡低持械墓丶糠郑貉瓜低车慕光栅位移检测的实现有赖于刂葡低场1疚姆治霰冉狭薖的两种计数器控制方案:普通计数器和高速计数器控制。在此基础上,选择适合于处理高频脉冲的高速计数器来进行控制,并对刂葡低的硬件和软件进行了设计承蚩刂葡低。广西大学硕士学位论文
利用功率键合图建立了液压进给系统的功率键合图,并根据功率键合图推导出系统的状态方程。功率键合图可以清晰而形象地表达系统动态过程中各组成部分的相互关系和作用,清楚地表示系统的数学和物理本质。利用中的对系统进行了仿真,得到了一些仿真结果,并分析了仿真结果,提出了相应的改善措施。仿真的结果对数字控制系统的实现有很大帮助。关键词:液压动力滑台数字控制光栅位移检测功率键合图广西大学硕士学位论文开关阎式液压传动滑台的挚刂葡低车难芯
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第一章绪论液压传动与控制技术的发展概况§一、开关阀式液压传动控制技术‘‘幻控制系统的功能主要是控制电磁换向阀的换向,实现液压系统工况的转换。但是移、速度、加速度、力、力矩等媸淙氲缌鞒杀壤浠牡囊恢帜D饬靠开关阀式液压传动控制技术出现于上世纪四十年代。这种技术采用最基本的液压元器件如液压泵、方向阀、压力阀、流量阀、液压缸或液压马达组成液压系统,由液压缸或液压马达驱动执行机构实现机械设备的各种动作。这种液压系统的控制在上世纪八十年前主要由继电器控制系统控制。随着微电子技术、自动控制技术和计算机技术的发展,上世纪八十年代起普遍采用了刂埔貉瓜低场流量阀控制的流量和压力阀控制的压力是由人工调定的,在液压系统工作循环过程中无法通过电气控制系统改变人工调定的流量和压力。开关阀式液压传动控制技术具有系统简单,应用简便,工作可靠,成本低廉等优点;因此在大功率或要求运动平稳的各行各业的生产机械中应用十分广泛。不过控制精度不如其他液压控制系统好,而且在系统工作过程中不能改变由人工调定的流量和压力。二、电液比例控制技术‘‘耵‘电液比例控制技术,是指流体传动与控制的系统输出量缪沽Α⒘髁俊⑽制技术。电液比例控制技术的发展仅有年左右的时间,作为连接现代微电子技术和大功率机械设备之间的桥梁,已经成为机电一体化技术的重要内容,是现代控制工程的基本技术构成之一。尽管工程实际中电液比例控制系统实现的功能繁多,但其结构基本可以归纳广西大学硕士学位论文开关阀式液压传动滑台的挚刂葡低车难芯
于计算机控制。利用先进地现场总线技术,实现系统的智能化。为图所示的典型方框图。电液比例控制系统有如下优点:姹噶说缙虻缱酉低车目焖傩浴⒘榛钚院鸵貉辜际跏涑龉β蚀蟮乃优势,控制性能好,传动能力强;⒈壤厥迪至髁俊⒀沽τ敕较蛉咧涞囟嘀馗春峡刂乒δ埽蚧讼低郴芈罚跎倩虮苊庖貉瓜低车男孤谑∧芎摹阌诮⒐收险锒系淖ḿ蚁低常子谖ぁ但也存在着明显的缺点,与开关控制技术相比,其技术实现较复杂,与伺服系统相比,启控制精度低,响应慢,组成的闭环系统易出现不稳定状态。而且,国产电液比例阀虽然便宜,但普遍存在质量不佳,性能不稳定的情况,而进口电液比例阀虽然控制精度高,性能稳定,但价格昂贵。三、电液伺服控制技术脚跏脚电液伺服控制技术是上世纪五十年代末发展起来的一种电液控制技术。它由电气控制装置、电液伺服阀及伺服液压缸组成,用来控制执行机构的直线位移或角位移或力,使其能自动地、连续地、精确地复现输入电流或电压的变化规律。由于电检测器的多样性,因此可以组成很多种物理量的闭环控制系统。最常见的是电液位置伺服系统、电液速度控制系统和电液力/压力控制系统。图卜缫罕壤刂葡低车牡湫头娇蛲﹍广西大学硕士学位论文开关阀式液压传动滑台