ATOS高速開(kāi)關(guān)閥控液壓缸的位置控制

高速開(kāi)關(guān)閥是一種新型的電液數字閥，它通過(guò)調節閥口的開(kāi)/關(guān)時(shí)間來(lái)改變通過(guò)閥的平均通過(guò)流量。高速開(kāi)關(guān)閥具有切換速度快、抗污染性強、重復精度高，以及價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因其采用脈沖信號進(jìn)行調節，故能實(shí)現計算機控制技術(shù)和液壓流體技術(shù)的結合，被廣泛應用于需要進(jìn)行速度、位置和力控制的多種場(chǎng)合。

目前，高速開(kāi)關(guān)閥的控制方式可分為:脈寬調制(PWM)、脈幅調制(PAM)、脈碼調制(PCM)、脈頻調制(PFM)、脈數調制(PNM)等，其中常用的是脈寬調制技術(shù)。

對位置控制策略的研究，大多采用純反饋的控制方式，包括PID、模糊、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )和模型預測等，其控制方式都基于偏差而進(jìn)行參數補償，具有一定的滯后性。

高速開(kāi)關(guān)閥可實(shí)現液壓缸中活塞位置的控制。通過(guò)建立的高速開(kāi)關(guān)閥的閥芯位移和閥口通流流量仿真模型，分析了高速開(kāi)關(guān)閥的流量特性，針對PWM控制方式下的高速開(kāi)關(guān)閥存在死區和飽和區的特性，采用PWM與PFM相結合的控制方式進(jìn)行流量調節，使流量在占空比為0-1的范圍內線(xiàn)性化，有效地降低了液壓缸啟動(dòng)過(guò)程中的時(shí)間延遲與位置誤差。針對活塞伸出過(guò)程中的純反饋控制滯后和前饋控制抗干擾性差的特點(diǎn)，采用前饋與反饋控制相結合的控制方式，通過(guò)模糊反饋調整高速開(kāi)關(guān)閥的工作頻率和占空比進(jìn)行活塞伸出位移修正，實(shí)現了對液壓缸中活塞位置的控制，位置控制誤差保證在-0.3~0.3mm內。