实现结晶器振动液压缸同步的控制装置制造方法及图纸

技术编号:7985040 阅读:150 留言:0更新日期:2012-11-17 01:25
本实用新型专利技术公开了一种实现结晶器振动液压缸同步的控制装置,包括第一、第二液压缸,在第一、第二液压缸上分别连接有位移传感器和闭环回路控制器,闭环控制器根据液压缸位置设定值和液压缸实际位置反馈值计算出一个输出伺服阀开度的设定值,伺服阀根据该设定值作阀芯移动,便会引起液压缸的运动,位移传感器又将实际位置反馈给闭环控制器,形成一个闭环回路。本装置大幅度的减小两台液压缸因为油路、液压缸、伺服阀及负载的差异性导致的位置偏差,避免振动过程中由于两杠的不平衡引起的结晶器水平倾斜。保证整个结晶器振动装置平稳、安全的运行。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及到ー种液压缸位置同步的控制装置。
技术介绍
结晶器液压振动装置的液压部分主要由左右两个对称且可以互換的液压缸组成,当两个液压缸动作时,由于油路、液压缸、伺服阀和负载的差异性,势必会造成两个缸的位置误差,即不同步现象,会因为两液压缸的不平衡引起的结晶器水平傾斜。为此,不仅要对每台液压缸进行精确的闭环控制,同时还必须对两台液压缸的运动进行同步的控制,常用的主从控制方案,存在诸如同步精度差,动态响应慢等缺点。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供ー种同步控制方法,该方法能够保证结晶 器振动装置的左右两缸位置偏差和振幅偏差在允许范围之内。避免振动过程中由于两缸的不平衡引起的结晶器水平倾斜。保证整个结晶器振动装置平稳、安全的运行。为了解决上述技术问题,本技术的技术方案为ー种实现结晶器振动液压缸同步的控制装置,包括第一、第二液压缸,在第一、第二液压缸上分別连接有位移传感器和闭环回路控制器,闭环控制器根据液压缸位置设定值和液压缸实际位置反馈值计算出ー个输出伺服阀开度的设定值,伺服阀根据该设定值作阀芯移动,便会引起液压缸的运动,位移传感器又将实际位置反馈给闭环控制器,形成一个闭环回路。本技术具有以下主要优点I、大幅度的减小两台液压缸因为油路、液压缸、伺服阀及负载的差异性导致的位置偏差,避免振动过程中由于两杠的不平衡引起的结晶器水平傾斜。保证整个结晶器振动装置平稳、安全的运行;2、不需要进行主从缸选择,避免了因为主缸选择不恰当导致的整体运动受到约束的缺点;3、避免了主从控制方式下,因为从动装置跟踪主动装置具有延时性而产生的同步误差;4、由于国家经济的发展,对连铸的技术水平和当今的自主化国产化的的更高要求,因此本控制方案具有广阔的市场前景。综上所述,本技术具有同步精度高,系统稳定性好的优点,能保证结晶器振动装置平稳、安全的运行。有效地解决了结晶器振动装置的两台液压缸因为油路、液压缸、伺服阀及负载的差异性导致两缸不同步问题,克服了传统主从同步方案同步精度差,跟踪精度低的缺点。附图说明图I为本技术采用的同步控制方式的控制原理图;图2为本技术采用的同步控制方式的结构示意图。具体实施方式本技术解决其技术问题采用的技术方案是本技术区别与传统的主从控制方式,即只给主缸发控制信号,从缸以主缸的位置作为动作目标的主从方法。采取不分主从,不断同时调整每台液压缸位置设定值的方式实现两台液压缸的同步运动,其主要步骤为I.根据參考振幅和两台液压缸的实际振幅来计算液压缸的振幅设定值;2.根据步骤I中计算得到的振幅设定值和两台液压缸实际位置来计算液压缸的位置设定值;·3.測量液压缸实际位置和实际振幅值并转入步骤I。液压缸的本周期的振幅设定值是结合上个周期的实际振幅,根据下面函数计算出来的 (Ir I、Aref\ERcyn _ 1I ^_1|Aactcyll(U) = \Syn(k-I)(I)Aef\ERcyl\ _ l| く \ERcyl2 ~ l|Aef\ERcyl\ _ I卜 \ERcyl2 _ l|A (k) = \(2){Syn(k-l)Aref|^η-ι|<|^2-ι|Syn(k -1)=———--(3 )ER抑(k _l)ER一(k-1)今n' ;(4)Aetcynik-1)五ん2(ん-I)ぺ—'Ο;(5)其中Aref为參考振幅值,Aref只与エ艺条件如当前浇铸钢种、浇铸速度等有夫,与具体设备和控制方式无关Asetcyll (k) ,Asetcyl2 (k)分别是第k个振动周期第一液压缸和第二液压缸的振幅设定值;Aactcyll (k) ,Aactcyl2 (k)分别是第k个振动周期第一液压缸和第二液压缸的振幅实际值;Syn(k)被定义为两缸同步系数;ERcyll (k), ERcyl2 (k)被定义为第k个振动周期第一液压缸和第二液压缸的振幅误差系数。每台液压缸的瞬时位置设定值是在振幅设定值经过修正的基础上根据下面函数计算出来的SPcyll = Acyll*SP_ASP (6)SPcyl2 = Acyl2*SP+ Δ SP (7)-KmK * (PVcyll-PVcyl2) <-Km^SP = IK^(PVcyn-PVcyl2) -Km < K^PVcyll-PVcyl2) < Km(8)KmK * (PVcyll-PVcyl2)^ Km其中,SPcyll, SPcyl2分别为第一、第二液压缸位置设定值;SP为幅值为I的标准正弦或非正弦函数; Λ SP被定义为同步误差补偿信号;Km为同步补偿极限值;K为同步补偿增益;PVcyll, PVcyl2分别第一,第二液压缸位置实际值。以下结合附图I和图2及上述公式对本技术做进ー步说明參见图2,第一、第二液压缸上都安装有ー个位移传感器,以测量液压缸的实际位移,每个液压缸都有ー套独立的闭环控制器I、闭环控制器2,如图I所示,以第一液压缸为例,闭环控制算法根据第一液压缸位置设定值SPct11和液压缸实际位置反馈值PVct11计算出ー个输出值,这个值就是伺服阀开度的设定值,伺服阀根据该值做阀芯移动,便会引起第一液压缸的运动,位移传感器又将实际位置反馈给闭环控制器1,这样就形成一个闭环回路。在理想情况下,只要两个液压缸闭环回路的设定值SP相同,则两者的实际位置值PV也相同。但是现实情况中,由于油路,伺服阀、液压缸、负载的差异性,势必会造成两缸运动的不同歩;为了提高两缸的的同步性,采用对设定值进行相应变化的方法,该方法包括对振幅设定值进行变化和对振动瞬时设定值进行变化两个方面。公式(I) (5)针对两个伺服阀液压缸振幅出现较大偏差的情况进行调节。如果把实际振幅大的液压缸的的设定值减小或者把实际振幅小的液压缸的设定值变大,便能够动态地调整两液压缸的振幅最終达到两液压缸振幅相同的目的。当初始状态下,两液压缸同步系数为1,两液压缸振幅的设定值相等且等于參考设定值AMf,假如此时由于外部原因,其中ー个液压缸的振幅值突然加大了,这里以第一液压缸振幅值变大为例,当系统检测到上Aac;tc;yll(k-1)变大后,计算得到ERct11 (k-1) > 1,由于第二液压缸振幅未变,所以ERcyl2 (k-Ι) > 1,于是|ERcyll-l|彡ERcyl2-IU Syn(k-1) < 1,系统在本周期对振幅设定值Aactcyll (k) ,Aactcyl2 (k)进行重新计算,第二液压缸的振幅设定值保持不变,第一液压缸的振幅设定值减小,小于第二液压缸的设定值,由于闭环控制的作用,第一液压缸的实际振幅值会随设定值的减小而减小;经过几个周期的调整,最终达到第一液压缸的实际振幅与第二液压缸相等的稳定状态,这样就达到了同步的目的,只是此时第一液压缸的设定振幅已经不再与第二液压缸相同了。假如第一液压缸的实际振幅小于了參考值AMf,则ERct11 (k-Ι) < I、ERcyll-I彡ERcyl2-I USyn (k-1) > 1,第一液压缸的振幅设定值会因为其实际振幅的减小而增大;而且实际值减小的越多,设定值増大的越多,最終也会进入两缸同步的稳态;如果发生两个液压缸的振幅值同时増大或减小的情况,或者是ー个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现结晶器振动液压缸同步的控制装置,其特征是:包括第一、第二液压缸,在第一、第二液压缸上分别连接有位移传感器和闭环回路控制器,闭环控制器根据液压缸位置设定值和液压缸实际位置反馈值计算出一个输出伺服阀开度的设定值,伺服阀根据该设定值作阀芯移动,便会引起液压缸的运动,位移传感器又将实际位置反馈给闭环控制器,形成一个闭环回路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:蔡炜
申请(专利权)人:中冶南方工程技术有限公司
类型:实用新型
国别省市:

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