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

發(fā)展的一個(gè)非傳統(tǒng)的電液比例閥模糊邏輯控制油壓機(jī) 摘要 ： 在這項(xiàng)研究中，一個(gè)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(jī)。在本研究主要目的是試圖建立一個(gè)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(diǎn)，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(diǎn) 。 他的基本思想是利用數(shù)值估計(jì) 擬似 力作為反饋信號。實(shí)驗(yàn)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(jī) 線性比例閥 電磁 力 執(zhí)行器 1、介紹 壓機(jī)也 許是最常用的數(shù)控機(jī)床金屬成形 1 。根據(jù)不同類型的驅(qū)動(dòng)，它們可分為機(jī)械和液壓壓力機(jī)。一些明顯的優(yōu)勢超過液壓機(jī)械壓力機(jī)的是更簡單的設(shè)計(jì)和施工，線性可變輸出 擬似 力和 RAM 速度按缸，隨時(shí)調(diào)整內(nèi)存的位置和更有效地保護(hù)超載。圖 1顯示兩種典型電路油壓機(jī) 1 。第一（圖 1A ）款代表了泵控系統(tǒng)，其中一個(gè)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(jī)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(gè)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(gè)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(dòng)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(jià)格是遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的固定泵。此外，響應(yīng)速度泵控制系統(tǒng)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于一個(gè)閥門控制系統(tǒng) 2 。如今， 然而 后 者的設(shè)計(jì)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(gè)閥門由兩部分組成。一個(gè)是比例閥機(jī)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(bǔ)償?shù)膲毫?，保持恒定壓降整個(gè)閥口的情況下可能出現(xiàn)的變動(dòng)的外部負(fù)載。圖 3顯示的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，兩個(gè)常用的電磁驅(qū)動(dòng)器 2 。首先是電磁開關(guān)，這是廣泛應(yīng)用的設(shè)計(jì)傳統(tǒng)液壓方向控制閥。第二個(gè)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(diǎn) 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(diǎn)， 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(jì)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(dá)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(gè)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(fèi)用比例電磁鐵 的 線性力的特點(diǎn)。以前的報(bào)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(diǎn)。此外， 而不是安裝一個(gè)昂貴的力傳感器，這個(gè)閉環(huán)武力控制計(jì)劃利用數(shù)值估計(jì) 擬以 力作為反饋信號，以盡量減少實(shí)施成本。下面 介紹 實(shí)驗(yàn)測試設(shè)備，首先 簡單介紹 電磁制動(dòng)器 。 2、 實(shí)驗(yàn)測試設(shè)備 靜態(tài)測試裝置的電磁驅(qū)動(dòng)器 如 圖 4所示。 一個(gè)開環(huán)控制的微型步進(jìn)電機(jī) （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(xì)的角位移的微步進(jìn)電機(jī)數(shù)目成正比的脈沖方波信號發(fā)送到驅(qū)動(dòng)程序。旋轉(zhuǎn)的方向可以方便地進(jìn)行控制，發(fā) 高壓 （ 5 V ）或 低壓 （ 0V） 的信號，一個(gè)輸入端口的驅(qū)動(dòng)程序。此外，滾珠絲杠附在轉(zhuǎn)子，它的 圓周 運(yùn)動(dòng)變換成直線運(yùn)動(dòng)。此外，該試驗(yàn)裝置提供了一個(gè)位置傳感器（ RDP-LVDT-D2/200 ）以及負(fù)載 電池 （ BAB-10M）的測量中柱塞的 位置 和輸出力。衡量線圈勵(lì)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(gè)奔騰三的軟件控制器。圖 5顯示的測量非線性力特點(diǎn)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(gè)程序參與（ 1 ）線性 力 特點(diǎn)電磁開關(guān)描述。首先是估計(jì) 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(jì) 擬似 力反饋信號 讓 擬似 力 F， XM 一個(gè)功能柱塞位置，公司和線圈電流信號，即時(shí)通訊，因此， Fp (xm ,im) = A (xm)im + B(xm) 從實(shí) 驗(yàn)結(jié)果中圖 6所示 ，表 1可以建立，其中三個(gè)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(xiàng)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(shí)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(shí)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(xiàng)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(jì)的模糊邏輯控制器 不同于傳統(tǒng)的控制器，有三個(gè)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(xiàng)研究中，兩個(gè)輸入信號的模糊 控制器是該 力 的錯(cuò)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(jì)的擬似信號。 圖 8顯示了模糊隸屬函數(shù)的兩個(gè) 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(dòng) 信號 的值發(fā)生了錯(cuò)誤，同時(shí) 產(chǎn)生 錯(cuò)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(gè)精確控制輸出。在去模糊化的方法，重 點(diǎn) 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(dòng)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(dòng)信號的變化 u(k)。 5、 實(shí)驗(yàn)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(gè) 與 實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)測 似 力信號幾乎和水平線 平行 ，這 證明 的線性 力 的特點(diǎn) 是正 確 。在同一范圍內(nèi)，此外 擬似 力還 同實(shí)驗(yàn)結(jié)果 非常 吻合 。這進(jìn)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?yàn)檠a(bǔ)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(jì)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(jī)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果 控制水壓機(jī) 的 閥門是用于在實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證性能提出 的 非常規(guī)的比例流量控制閥。活塞的最大直徑和 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(dá)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(shí)間 。 圖 12 顯示了實(shí)驗(yàn)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(bǔ) 償保持經(jīng)常壓降整個(gè)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(jì)非常規(guī)比例流量控制閥的油壓機(jī)。 這個(gè)研究可以得出三個(gè)