液压伺服系统不对称问题

lszdyx

1、伺服系统控制缸动作，大致为阀控对称缸和阀控不对称缸两种方式，本人使用阀控不对称缸进行伺服加载，通过外加力传感器反馈构成闭环控制，采用704所CSDY1-20伺服阀，恒压变量泵DRG（比例阀遥控）方式，通过AMESIM仿真发现，如果输入信号为正负（对应油缸的伸缩）的指令载荷，则伺服系统会按照PID方式调节使油缸达到指令要求值。但当我将输入信号变为正弦信号（1HZ），则伺服阀控制油缸动作有时不按照正弦进行，即使按照正弦规律走，但波形严重失真，要么相位滞后很多，幅值降低很多，总之不能达到要求；
2 Z5 R- @3 }! {3 e9 S, V2、怀疑是不是缸不对称造成的，如果由此造成，如何通过电气或其他方法来修改呢？、
& Z( p/ p: q* E8 Q" W& L2 |; ~
3、结下来，我将油缸换为对称缸，仍然出现输出没有按照正弦信号跟踪，要么失真，要么衰减，在1HZ信号下就如此，信号频率提高，结果更为恶劣！
: O  U/ C. f& V- {
9 u# h; J! V  w4 `     请大家分析一下，谢谢，同时附上AMESIM仿真原理图，仿真参数，泵排量28，电机转速1450，伺服阀额定压力21MPa，额定流量20L/min，油缸缸径200，活塞干100，力传感器（5v，70t）
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0.5HZ,1HZ,2HZ输入信号.jpg

0.5HZ,1HZ,2HZ输入信号下的油缸载的跟踪（相位滞后，幅值严重衰减！！！！！）
# v- t% q( R' D* N7 t
原理图.jpg

sailor_

2 `! x; b* c) ^: ]) c( O) p
上面是我仿真的结果，力的变化跟得上。
" }' P4 f. O8 R, W( _- c/ w# n2 ^3 ?
我有点疑问：那个力传感器它只能测到正值吧？

lszdyx

频率低可以，但一高就不行了，衰减很严重，滞后也很严重

sailor_

昨天那个是频率为1hz的，今天是频率是5hz的
9 t3 x, z1 f3 |$ R
$ m  X  D  M6 e你说的频率大了之后就有严重的幅值衰减和相位差，频率大，即变化快，力的变化快，反映在作用对象上，如果弹簧刚度和阻尼系数不变，就需要油缸的位移能快速变化，即速度快。这是定性的分析。这样有两种办法可以解决：
; B4 t8 s) t" g& S. K2 K0 O其一：改变作用对象，将弹簧刚度加大
# }: S& a! `+ J5 J其二：改变液压系统，将阀的流量加大，或者将油缸直径减小
3 o  b' V& K! p& c0 ]: u, N
. a, M0 m3 t0 u定量的用传递函数建模，也可以得到类似的结论
# a& ?% I; ^9 M' ~
* j% P/ O* B5 ]; f5 F
' }3 `2 [3 X8 U$ R7 f: P另外一点是，加大频率后仿真时，减小仿真步长

lszdyx

按照你的思路做了，但差异很大，高速我你的QQ

lszdyx

我又试试，结果发现载荷指令变化时，也非常影响跟踪效果，载荷变大，则差，频率增大，更差，甚至丢掉180的相位度

dirina

这个和你的负载有关系啊，还有就是你模型的参数

jierenjie

是不是阀不好啊，动态特性太差啊，或者是反馈的传感器跟不上啊。
& S' k+ x& U- h, X' z1 B/ T% b还有如果阀的流量够的话，不对称的缸也不会产生速度不对称啊。

lszdyx

阀的流量?你说的是泵的流量巴

自流井

学习一下。。。

lszdyx

此问题长期困扰,烦各位高手讨论.如图中所示,给定型号频率高的话,大约为5HZ时,输出很难跟踪输入变化,而且横坐标轴上侧型号的幅度大于下侧的幅度,同时幅值衰减,相位之后,实际中或者AMESIM仿真中有什么好的办法来解决这个问题呢!

jierenjie

开环状态好的，闭环不行，如果确定阀好的话建议能不能更换传感器啊。可以改成位移传感器吗。

lszdyx

这是仿真啊，伺服阀为704所CSDY1-20，额定压力21MPa，额定流量为20升，不存在换传感器的问题啊，系统是力反馈闭环，不能换成位移反馈了

jierenjie

AMESIM这个软件不会，那就只能等高手了。瞎猜一下，是不是和参数的设定有点关系啊？
实际中我们的设备都可以的，油缸的动态特性最高到13Hz左右了。

zxx960629

你现在是实际当中的问题还是仿真的问题，如果是实际，也可能是你使用了 变量泵响应不够，油缸的摩碴力也检查一下（多大压力推动）

lszdyx

感谢各位帮助，我是在仿真过程中发现的问题，再次描述一下：系统要实现伺服阀控制单活塞杆液压缸，为力传感器反馈闭环控制模式，实际元件参数为：
; A& c& M' _# g; @" q1、力传感器（最大70t，输出最大5v）
2 B& w+ F4 l9 `7 Q6 V2、伺服阀为704所CSDY1-20,额定力量20L/min，额定压力21MPa，最大使用压力31.5MPa，额定电流为8mA；
3、伺服放大器为704所的SA-01，输入正负10v，输出8mA,当然增益可调；
4、油缸活塞直径200mm，活塞干直径120mm，行程300mm；
5、泵为恒压变量泵A10VSO28,DRG控制方式，通过ATOS比例溢流阀来实现远程压力控制；
6、系统目的是进行加载。
- r2 H% F; x! M0 d' q7、工作原理：伺服放大器控制伺服阀，伺服阀控制油缸，力传感器反馈电压信号至控制采集卡，该板卡将给定信号（给定力值）通过控制板采集卡转换为电压信号，同时将输入信号与反馈信号比较左差后经过软件数字PID后，送入伺服放大器。

以上为详细描述！
( S# _; t) X0 {* u故障：问题是出现在AMEsim仿真过程中，当输入信号为正弦5HZ时，输出力严重衰减、相位滞后严重。
5 G7 p/ W, q$ F7 w! v* w# _疑问：伺服阀在仿真的时候的参数如何设置，比如压降和对应流量，能否设置为20L/min－－－10MPa？？？

lszdyx

欢迎高手指点一二

sailor_

对你仿真的有点疑问，我们qq讨论

jierenjie

楼主问题解决了吗？

lszdyx

现在还在琢磨，真担心实际系统也会象仿真结果那样

ruizh

换阀试试，阀动态不够。

lszdyx

21楼，这个过程指的是仿真，换阀干什么啊