外文翻譯--發(fā)展的一個非傳統(tǒng)的電液比例閥模糊邏輯控制油壓機 中文版

發(fā)展的一個非傳統(tǒng)的電液比例閥模糊邏輯控制油壓機 摘要 ： 在這項研究中，一個非 傳統(tǒng) 的電液比例流量控制閥的基礎(chǔ)上交換螺線管和模糊邏輯控制器的提議適用于液壓壓力機。在本研究主要目的是試圖建立一個電液比例流量控制閥用最低的成本。由于開關(guān)具有相當(dāng)非線性力 /沖擊力 的特點，基本上是不適合發(fā)展的液比例閥。因此，模糊邏輯控制器是采用線性的力量 /非沖擊力 的特點 。 他的基本思想是利用數(shù)值估計 擬似 力作為反饋信號。實驗結(jié)果表明，該控制的 內(nèi)存 速度按缸使用擬議的電液比例流量控制閥是相當(dāng)成功。 關(guān)鍵詞 ： 糊邏輯控制器 液壓機 線性比例閥 電磁 力 執(zhí)行器 1、介紹 壓機也 許是最常用的數(shù)控機床金屬成形 1 。根據(jù)不同類型的驅(qū)動，它們可分為機械和液壓壓力機。一些明顯的優(yōu)勢超過液壓機械壓力機的是更簡單的設(shè)計和施工，線性可變輸出 擬似 力和 RAM 速度按缸，隨時調(diào)整內(nèi)存的位置和更有效地保護超載。圖 1顯示兩種典型電路油壓機 1 。第一（圖 1A ）款代表了泵控系統(tǒng)，其中一個復(fù)雜的可變病安置泵是用來控制輸出體積流量的方式是成正比的應(yīng)用電氣 SIG 的信號。因此，內(nèi)存速度的 液壓機就 可線性控制。此外，壓力安全受 雇于控制電路的輸出力的 油缸壓力的大小。 然而，一個簡單的固定泵是利用 ， 控制的體積流量和內(nèi)存速度的 油缸壓力 是通過一個電液比例流量控制閥。因此，本液壓回路基本上代表了閥門控制系統(tǒng)。此外，還可以 增加 ，壓力安全閥和蓄電池安裝在這條 通 道。他前者是用來控制輸出 壓 力 壓油 缸，后者開始是被控高壓油開始，然后作為輔助動力源。因此，水壓必須出示相應(yīng)的輸出 壓 力保持不變，因此，順利控制了內(nèi)存速度按缸可以得到。 一般而言，變 量 位移泵的價格是遠遠高于傳統(tǒng)的固定泵。此外，響應(yīng)速度泵控制系統(tǒng)是遠遠低于一個閥門控制系統(tǒng) 2 。如今， 然而 后 者的設(shè)計仍是首選雖然前擁有的優(yōu)勢，節(jié)省能源。另一方面，閥控制的液壓回路中顯示圖。 1B 款需要電液比例流量控制閥，這是最重要的，但昂貴的組件中的電路。圖 2 顯示了閥門 大概 的結(jié)構(gòu)。可以看到，這樣一個閥門由兩部分組成。一個是比例閥機構(gòu)，在該比例電磁鐵是利用標(biāo)準(zhǔn) 領(lǐng)域的開放閥口。另一種是補償?shù)膲毫?，保持恒定壓降整個閥口的情況下可能出現(xiàn)的變動的外部負載。圖 3顯示的結(jié)構(gòu)和特點，兩個常用的電磁驅(qū)動器 2 。首先是電磁開關(guān)，這是廣泛應(yīng)用的設(shè)計傳統(tǒng)液壓方向控制閥。第二個是電磁比例性 閥 ，這是標(biāo)準(zhǔn)的組成部分的發(fā)展，電液比例閥。 圖 3 所示的，開關(guān)閥和比例 閥 的特點 是 電磁力 /沖擊力 有很大不同，但它們擁有幾乎相同的結(jié)構(gòu)。具體而言，前者具有高度非線性 電磁 力 /沖擊力的 特性 ； 靜力 /沖擊力 的特點， 然而 后者是相當(dāng)線性。這種線性力關(guān)系的比例電磁鐵是關(guān)鍵的要求設(shè)計的電液比例閥。例如，閥閥芯，這是受到不斷的線性 力的 工作范圍，達到一定的地位，閥體根據(jù)胡克定律。這種 限制的 閥芯標(biāo)志著一個限制 的 開口 的閥口。此外，還觀察到圖 3 ，該關(guān)系是 閥 的輸出力和輸入 流量 是相當(dāng)線性。因此，開放地區(qū)的閥口是連續(xù)可變和比例的輸入 流量。 這正是基本功能 流量 比例閥。先決條件 是 利用低成本 開關(guān)電磁 而 不是高費用比例電磁鐵 的 線性力的特點。以前的報告 3-5 關(guān)于線性 力的 曲線開關(guān)電磁鐵 是 在 20 世紀(jì) 90 年代。然而，只有線性比例積分控制器，采用了這些文件。結(jié)果線性化的 力 也不能完全令人滿意。本文件中，因此，一種非線性模糊邏輯控制器與閉環(huán)力控制方案，提出了線性 力 的特點。此外， 而不是安裝一個昂貴的力傳感器，這個閉環(huán)武力控制計劃利用數(shù)值估計 擬以 力作為反饋信號，以盡量減少實施成本。下面 介紹 實驗測試設(shè)備，首先 簡單介紹 電磁制動器 。 2、 實驗測試設(shè)備 靜態(tài)測試裝置的電磁驅(qū)動器 如 圖 4所示。 一個開環(huán)控制的微型步進電機 （美國精密工業(yè)，西咪替丁 （ CMD- 260 ）是用來控制柱塞 位置 測試電磁鐵。詳細的角位移的微步進電機數(shù)目成正比的脈沖方波信號發(fā)送到驅(qū)動程序。旋轉(zhuǎn)的方向可以方便地進行控制，發(fā) 高壓 （ 5 V ）或 低壓 （ 0V） 的信號，一個輸入端口的驅(qū)動程序。此外，滾珠絲杠附在轉(zhuǎn)子，它的 圓周 運動變換成直線運動。此外，該試驗裝置提供了一個位置傳感器（ RDP-LVDT-D2/200 ）以及負載 電池 （ BAB-10M）的測量中柱塞的 位置 和輸出力。衡量線圈勵磁電流，電阻器系列的 10 中使用的電路 。 輸入電壓產(chǎn)生線性可控電流，電流傳感器（即放大器） 使 用。最后，控制單元，以及采集和處理的測量數(shù)據(jù)都集成在一個奔騰三的軟件控制器。圖 5顯示的測量非線性力特點電磁開關(guān)測試，這是最初開發(fā)的 NG02 液壓換向閥。 以下各節(jié)中，兩個程序參與（ 1 ）線性 力 特點電磁開關(guān)描述。首先是估計 擬似力信號，二是采用了模糊邏輯控制器的閉環(huán)控制的武力電磁開關(guān)。 3、 估計 擬似 力反饋信號 讓 擬似 力 F， XM 一個功能柱塞位置，公司和線圈電流信號，即時通訊，因此， Fp (xm ,im) = A (xm)im + B(xm) 從實 驗結(jié)果中圖 6所示 ，表 1可以建立，其中三個參數(shù)都參與，柱塞位置，柱塞的輸出力和線圈電流。通過曲線擬合技術(shù)，最適合多項式的 A（ xm）和 B （ xm）最低允許 被 找出。 A(xm)=-1.8211xm4+54.3739xm3+247.4310 xm 2-395.0201xm +287.5556 和 B(xm)=26.7396xm4-106.8007xm3+143.9303xm2 -67.1442X4-10.9445 曲線 族 測量實際 力 和模擬力的曲線擬合中 如 圖 7 所示 。 最大偏差大約只有 2N， 由于柱塞的位置， XM 和線 圈電流，即時通訊，很容易 測量，眾所周知，輸出 擬似 力 F，可以數(shù)值源自均衡器 1-3 。 最大偏差大約只有 2N 由于表 1 。功能之間的關(guān)系多項式和柱塞桿 xm 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 A 220 160 130 106 82 70 60 60 40 B -20 -19.3333 -19.6667 -17.5 -14 -12.6667-12 -14 -7 設(shè)計的模糊邏輯控制器 不同于傳統(tǒng)的控制器，有三個程序，參與執(zhí)行了模糊邏輯控制，模糊化的投入，模糊推理的基礎(chǔ)上的知識和去模糊化的規(guī)則為基礎(chǔ)的控制信號。 4、 模糊化 在這項研究中，兩個輸入信號的模糊 控制器是該 力 的錯誤信號，電子 信號e(k) ，其變化的信號， e(k)： e(k) = Fd Fp (4) e(k) = e(k)e(k1) (5) 這里： Fd 是理想的信號； Fp 是估計的擬似信號。 圖 8顯示了模糊隸屬函數(shù)的兩個 輸入信號，以確定的 輸 入 （ b） 推理 推理過程是由一組 有序 驅(qū)動 信號 的值發(fā)生了錯誤，同時 產(chǎn)生 錯誤變化的信號。 表 2顯示的定義規(guī)則。 （ c） 去模糊化 去模糊控制是 把 信號變換成一個精確控制輸出。在去模糊化的方法，重 點 是用： 當(dāng) y： 輸出的模糊控制器， Wi: W的值 隨著 i的 值變化而變化， Bi： 產(chǎn)生模糊子隨著 i的變化而變化 。 輸出驅(qū)動信號的模糊控制器 u(k),，定義為 u(k) = u(k1)+ u(k) (7) 圖 9顯示輸出隸屬函數(shù)為啟動信號的變化 u(k)。 5、 實驗結(jié)果線性 擬似 力反饋 圖 10 中 顯示了使用力控制 擬似 力作為其反饋信號 過程。 那個 與 實驗結(jié)果相應(yīng)的線性 力 采用模糊邏輯控制器 如 圖 11所示 。在各種柱塞位置 0.15mm XM 0.95mm，實驗測 似 力信號幾乎和水平線 平行 ，這 證明 的線性 力 的特點 是正 確 。在同一范圍內(nèi)，此外 擬似 力還 同實驗結(jié)果 非常 吻合 。這進一步證明的有效性模型所描述的均衡器 1-3 。然而，也觀察該測力信號的一系列柱塞 位置在 0 mm xm 0.15 mm 沒有適當(dāng)線性。這主要是因為補償 很 困難的高度非線性，幾乎垂直力曲線 在此范圍內(nèi)， 如 圖 5。 表 3顯示了傳統(tǒng)比例電磁鐵和新比例電磁開關(guān)的技術(shù)數(shù)據(jù)之間的比較。由于通過閥口的輸出流量不斷 下 降成正比柱塞中 力 的線性工作的新比例電磁開關(guān)短，可用的流量通過新開發(fā)的比例流量控制閥預(yù)計將較小。然而，低成本比例流量控制控制閥采用新的比例電磁開關(guān)代替?zhèn)鹘y(tǒng)比例電磁 鐵已研制成功。 6、 安裝在水壓機和實驗結(jié)果 控制水壓機 的 閥門是用于在實驗室驗證性能提出 的 非常規(guī)的比例流量控制閥?；钊淖畲笾睆胶?力 的 內(nèi)存 分別是 350mm 和 250mm。最大內(nèi)存速度 300mm/min ，相當(dāng)于體積流速 30l/min 。如果供應(yīng)水壓是 210bar 輸出力達到 2000kN。 衡量內(nèi)存速度，線性電位器是首先利用獲得的信號的內(nèi)存位置。然后，內(nèi)存速度數(shù)值獲得 這里： vm： 衡量內(nèi)存速度 ， Ts: 取樣時間 。 圖 12 顯示了實驗步驟 得到 內(nèi)存以三種不同的速度力量的 輸 入。由于壓力補 償保持經(jīng)常壓降整個閥口，輸出流量成正比 力 的螺線管的柱塞 。 因此，觀察到的 內(nèi)存 速度是可控的方式，是理想比例 輸 入 線性的結(jié)果 是令人滿意的。 7、結(jié)論 本文提出了一種新的開關(guān)電磁比例已成功開發(fā)和應(yīng)用的設(shè)計非常規(guī)比例流量控制閥的油壓機。 這個研究可以得出三個