了解山东威力重工1000吨新能源汽车电机成型液压机负载变化的压力控制

我们知道5000 psi时所需的电压误差为0.5 V，相当于500 psi。因此，出于两个原因，输出压力为2500psi时的误差必须更小。首先，通流量在2500psi下小于在5000psi下的通流量。其次，山东威力重工1000吨新能源汽车电机成型液压机控制阀上的较大压降允许较小的开口用于必要的通流。这引出了一个问题：“可以将0型调节器转换为1型调节器，使稳态误差变为零吗？” 答案：当然，通过将积分控制的一种变化结合到电子设备中。

如果每5.5 V命令的端到端增益为5000 psi输出，则闭环系统校准为5000 / 5.5或909.09 psi / V. 因此，如果我们想要2500 psi的输出，那么所需的指令电压必须是2.75 V.如果换能器基本上是线性的并且通流是层流的（与压力变化成线性），则该比率适用于所有期望的压力水平。但是，如果通流不是层流，则需要非线性校准因子 - 换句话说，压力/电压比随设定点而变化。


为何使用积分控制？
积分控制允许我们在头脑中进行计算，但增加了稳定性问题。这使得环路调谐更加困难并且增加了建立时间。整体控制带来了另一个好处，也就是更微妙。控制理论家将其称为鲁棒性。通过积分控制，山东威力重工1000吨新能源汽车电机成型液压机系统比没有积分控制的系统更加强大。

考虑通流必须随机变化的情况。在任何给定时刻，流量可以是最小值和最大值之间的任何值。在没有积分控制的情况下，相应的指令电压将使校准因子成为通流量的函数。但是积分控制会自动调整自身，因此稳态误差被驱动为零。因此，无论通流量如何，输出压力/伏特都保持恒定。

比例积分控制
PID（比例，积分，微分）是一种经典的控制方法。但它更简单的表亲，PI（比例，积分），通常就足够了，调整起来也更简单。它以图1中的框图形式表示。

请注意，围绕积分器的反馈会破坏其纯积分功能，但积分器周围的前馈则不会。图1的系统在稳态下不会产生误差，并且允许我们返回到山东威力重工1000吨新能源汽车电机成型液压机压力传感器的校准也是整个反馈控制回路的校准的状态。

如果为通流系统指定了积分控制，但没有通流，则积分器并不总是有益的。需要更好地理解控制阀，以了解干扰如何导致阀门零位移，从而产生误差。

如果在该系统中使用积分控制，则设计人员必须预期调整系统的难度和增加的建立时间。增加积分控制将使循环在调整最小建立时间时增加约33％的时间。通过将其与仅使用比例控制时将经历的建立时间进行比较来理解增加的稳定时间。因此，如果我们仅使用比例控制来调整最小建立时间，那么通过积分控制，我们可以预期最小建立时间约为1/3。使用阶跃输入，不能缩短建立时间。

其他负载考虑
尽管有或没有通流的死体积构成了压力控制环境的很大一部分，但还有其他因素可能更复杂。例如，当优选的控制变量是来自汽缸的力或来自电动机的扭矩时，通常使用压力控制。这种方法背后的逻辑是，如果执行器具有低摩擦力，那么调节入口或差压将导致非常接近调节的输出力或扭矩。


为了说明关键点，考虑气缸中的压力必须控制在指令水平，如图2的简化示意图所示。负载的性质决定了压力是否以及如何控制。例如，如果没有对气缸施加负荷，则无法控制压力。同样，如果要使用山东威力重工1000吨新能源汽车电机成型液压机阀门控制，阀门将打开以试图将压力增加到目标值。然而，在没有负载的情况下，气缸会伸出，阀门会打开更多，气缸速度会增加 - 但压力永远不会上升！显然，没有负载的气缸不适合压力控制。很容易实现位置和速度控制，但不是压力，也不是力量。

其他类型的负载确实适应压力控制。考虑一个像弹簧一样的负载。也就是说，随着汽缸延伸，弹簧压缩，并且使汽缸抵靠压缩弹簧所需的力随着汽缸伸长而增加，并随着汽缸收缩而减小。

考虑更换图2 中标记为反应负载的方框，弹簧在气缸伸展时压缩。如果指令压力值较低，则气缸伸长很小。但是更高的指令压力将产生更大的气缸延伸。事实上，在这样的山东威力重工1000吨新能源汽车电机成型液压机系统中，每个压力水平都会产生独特的弹簧压缩，因此会产生独特的气缸位置。它似乎是一个位置控制系统，但事实并非如此。

控制变化的负载
在图3中示意性地建议的疲劳试验机中经常发生气缸抵抗弹簧负载的压力控制的有用示例。假设我们必须研究卡车或公共汽车车架的弯曲。在简单的配置中，框架锚固在每个端部处或附近，并且一个或两个圆柱体放置在中心处或中心附近，使得它们使框架弯曲或弯曲。

疲劳测试的结果是上下循环压力，改变框架上的负载，改变框架的弯曲度，以及评估框架维持特定循环载荷水平的能力。如果弯曲，接头或焊件缺乏必要的疲劳强度，则会出现疲劳失效的证据。

请注意，框架载荷是弹簧。就气缸而言，它只是看到一个弹簧，其力随着气缸运动的量而变化。显而易见的是，这里所需的控制变量是力。

然而，压力控制通常较便宜。同样，如果气缸摩擦很小，则可以产生良好的力控制。同样显而易见的是，通过控制力而不是位置，测试在指定和受控的负载下进行，而不是偏转。

关于成本，山东威力重工1000吨新能源汽车电机成型液压机压力控制通常比疲劳测试中的力控制更便宜且问题更少，至少有两个原因。首先是传感器的成本。虽然它们可能都是应变计类型，但典型的压力传感器比典型的称重传感器便宜。其次，在疲劳测试中，不仅测试样本经过数百万次循环测试，而且测试系统中的所有内容同样都是循环的。

不是使用单个气缸在单个点处施加集中负载，而是经常使用多个气缸进行疲劳测试，以模拟分布在大面积上的负载。例如，考虑翼型或机翼。在飞行中，机翼负载是由差异气压在整个机翼区域上或多或少地均匀分布引起的。当使用多个执行器时，如果它们被控制为位置环，它们必须通过公共负载连接 - 翼型 - 相互通信。也就是说，当内侧致动器移动并使机翼偏转时，偏转的机翼也向外拉动外侧致动器。因此，外侧致动器成为内侧致动器的负载的一部分。这通常称为串扰，因为一个圆柱体影响另一个圆柱体的动作 换句话说，一个气缸改变另一个气缸看到的负载。

这显然不是理想的情况。所有执行器必须在实际飞行中经历的水平上对翼型施加一些正负载。如果机翼拉动任何执行器，机翼将被错误装载。舷外执行器必须保持在内侧执行器之前，可以这么说。

这最容易实现的是什么？考虑每个执行器都受到位置控制。显而易见的是，每个人必须在外侧位置比在内侧位置更远地行进。难以或不可能保持每个致动器的指令位置轮廓以确保致动器产生正确的力。

实际上，力是期望的受控变量。那么有意义的是，该力应该是测量的量，但是由于已经给出的原因，压力控制提供了超过力控制的一些实际优势。因此，最终系统具有多个致动器，每个致动器具有与其距翼根的距离相称的行程，并且每个致动器具有其自身的压力水平或输出力水平。因此，山东威力重工1000吨新能源汽车电机成型液压机致动器活塞的位置是因变量，而机翼上的负载作为独立变量处于完全控制之下。每个气缸将到达所需的任何位置以适应命令的压力或力水平。

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