The invention provides a cooperative control method of pump and valve for prestressing intelligent tensioning equipment, which belongs to the engineering construction technology fields of bridge engineering, Expressway and high-rise building, etc. It solves the problem of low precision of existing technology control. The collaborative control method of pump and valve used in prestressing intelligent tensioning equipment includes the following steps: building the model of pump and valve co-control system; using load flow predictive control algorithm to get pump control signal um output in the model of pump and valve co-control system; using feed forward compensation PID control algorithm to get valve control signal UV output in the model of pump and valve co-control system; Pump-controlled signal um and valve-controlled signal UV are input into the pump-valve co-control system. The servo motor adjusts the output flow of oil source to match the load flow according to the pump-controlled signal um, and the stepper motor drives the reversing valve to work according to the valve-controlled signal UV to adjust the load flow. The collaborative control method of pump valve can improve the dynamic response and control accuracy of the pump valve collaborative control system.
【技术实现步骤摘要】
一种用于预应力智能张拉设备的泵阀协同控制方法
本专利技术属于桥梁工程、高速公路和高屋建筑等工程施工
，涉及一种用于预应力智能张拉设备的泵阀协同控制方法。
技术介绍
预应力结构先在桥梁工程中取得了迅速发展，目前己渗透到各个领域，分别在高屋建筑，起重运输，飞机跑道，电视塔，道路立体交叉建筑，蓄液池，海洋结构，预应力混凝土船体结构，原子能反应堆容器，特种复杂结构等方面得到应用。预应力技术已经成为大跨度、大空间结构、高耸结构、重载荷结构、特种结构、新型结构工程中不可缺少的一项技术。预应力智能张拉设备由两台千斤顶、两台电动液压站、两个压力传感器、两个位移传感器、伺服控制器、伺服电机、微机、无线数据传输系统等组成，可同时控制两台千斤顶同步工作，构成平衡的张拉。在预应力施工中，预应力筋的张拉是关键环节，其中张拉精度是决定预应力结构安全与正常运营的首要条件。现有技术的智能张拉设备实时采集千斤顶的压力和位移，并将这些数据反馈至数据处理单元而自动计算伸长量，及时校核伸长量误差是否在规定范围内。而目前常规电液伺服控制系统分为阀控电液伺服系统和泵控电液伺服系统两大类。阀控电液伺服系...
【技术保护点】
1.一种用于预应力智能张拉设备的泵阀协同控制方法，其特征在于，所述泵阀协同控制方法包括如下步骤：搭建泵阀协控系统的模型；对泵阀协控系统的模型中的泵控部分采用负载流量预测控制算法，通过建立灰色预测模型G(1，1)，获取液压缸位移的预测值
【技术特征摘要】
1.一种用于预应力智能张拉设备的泵阀协同控制方法，其特征在于，所述泵阀协同控制方法包括如下步骤：搭建泵阀协控系统的模型；对泵阀协控系统的模型中的泵控部分采用负载流量预测控制算法，通过建立灰色预测模型G(1，1)，获取液压缸位移的预测值进而微分获得液压缸速度的预测值并计算出负载流量的预测值QL，根据负载流量的预测值QL获得油源输出流量的预测值Qp，最后计算出伺服电机(11)的期望转速nr(t)，进而输出泵控信号um；对泵阀协控系统的模型中的阀控部分采用前馈补偿PID控制算法，根据期望速度值vr、油源压力Ps以及液压缸两腔压力P1、P2获得前馈控制量uf，将前馈控制量uf与PID控制量up相叠加，作为阀控信号uv输出；将泵控信号um和阀控信号uv输入到泵阀协控系统中，伺服电机(11)根据泵控信号um控制转速来调节油泵(10)输出流量与负载流量相匹配，步进电机(6)根据阀控信号uv带动换向阀(5)工作实现负载流量的调节；将通过位移传感器(3)采集的活塞杆运动的位移值输入到泵阀协控系统中，并与液压缸位移的预测值进行比较，根据差值对泵控信号um和阀控信号uv进行调节。2.根据权利要求1所述的用于预应力智能张拉设备的泵阀协同控制方法，其特征在于，所述泵阀协控系统的模型为式中，Kv为系统的开环增益系数，ωn为系统固有频率，ζn为系统阻尼比，Ktc为系统的等效泄漏系数；其中，其中，KL＝ζpKR+ζxAR+KcpKR，式中，Km为电机转速增益系数，D为油泵的额定排量，τm为时间常数，s为拉普拉斯变换，mR为溢流阀阀芯质量，KR为溢流阀弹簧等效刚度，AR为溢流阀阀芯的等效面积，Kcp为油泵的泄漏系数，A为溢流阀阀芯截面积；w为阀口面积梯度，x0为平衡点处弹簧位移，Qr0为溢流量的稳态值，Ps0平衡点处系统压力，Ks为弹簧刚度。3.根据权利要求1所述的用于预应力智能张拉设备的泵阀协同控制方法，其特征在于，所述灰色预测模型GM(1，1)的定义式为：y(0)(k)+az(1)(k)＝b，式中，y(0)(k)为原始数列；z(1)(k)为白化背景值序列；a为发展系数；b为灰度作用量。4.根据权利要求3所述的用于预应力智能张拉设备的泵阀协同控制方法，其特征在于，在灰色预测模型GM(1，1...
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