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《基于plc的電液比例控制系頓的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、單位代碼10709分類號TP273西安工程大學碩士學位論文論文題目：基于PLC的電液比例控制系統(tǒng)的研究學科專業(yè)：機械設計及理論學號：2004156研究生姓名：沈瑜指導教師：高曉?。ń淌冢┐疝q委員會主任委員劉宏昭（教授）答辯日期：2007年3月摘要隨著液壓技術的發(fā)展，電液比例控制技術已越來越多地應用于各領域中。本文分析了電液比例控制系統(tǒng)的控制原理及其特點，對原有的FESTO電液比例控制實驗系統(tǒng)做了進一步研究開發(fā)，將原有的額定值信號源加繼電器控制改為了用可編程控制器（PLC）作為電控制單元，以位置控制作為重點研究對象，設計了PLC控制的電液比例位置閉環(huán)控制系統(tǒng)，給出了基于PLC的電液比例位置
2、控制系統(tǒng)的實驗方案及實驗臺組成。推導了閥控非對稱液壓缸的比例方向閥的線性化負載—流量方程，結合非對稱液壓缸的力平衡方程，導出比例閥控非對稱液壓缸的數(shù)學模型，建立了電液比例位置控制系統(tǒng)的數(shù)學模型，對位置控制系統(tǒng)進行了靜態(tài)特性和動態(tài)特性分析。對常規(guī)PID控制算法和模糊控制算法進行了討論，設計了模糊自整定PID控制器，并利用這些算法對該位置控制系統(tǒng)進行校正，用MATLAB軟件SIMULINK工具箱對位置控制系統(tǒng)建立了系統(tǒng)的仿真模型，繼而在輸入信號下對系統(tǒng)無干擾和有干擾的情況下進行計算機仿真實驗，通過比較仿真后的位置控制響應曲線圖，得出該系統(tǒng)在不同的控制算法下的動態(tài)響應特性。仿真實驗結果表明，經(jīng)
3、過校正后的控制系統(tǒng)動態(tài)特性明顯優(yōu)于未經(jīng)校正的控制系統(tǒng)，響應迅速，調(diào)節(jié)較快；模糊PID自整定控制算法融合了PID和模糊控制兩者的優(yōu)點，使得液壓缸活塞桿的位置統(tǒng)輸出動態(tài)響應性能大大改善。搭建了電液比例位置控制實驗臺，選用西門子S7200PLC實現(xiàn)其控制，對PLC通過軟件編制了相關算法和控制程序，在實驗臺上完成了該位置控制系統(tǒng)的實驗研究，對無干擾和有干擾工作條件下控制特性進行了分析比較，并對兩種控制算法在無干擾和有干擾的情況下的仿真和實驗結果進行了對比分析。實驗結果與仿真結果基本一致，但與仿真結果存在差異，主要表現(xiàn)在實際運行過程中有超調(diào)，系統(tǒng)對干擾不敏感，這主要與系統(tǒng)的機械慣性和液壓系統(tǒng)的剛度
4、較大有關；最后，對PLC與上位計算機的通訊做了一些研究，采用了西門子PLC中的自由口通訊協(xié)議，用VB6.0軟件設計了通訊界面，實現(xiàn)了PLC與上位計算機之間的通訊，使得實驗結果更加直觀。經(jīng)過仿真及實驗，結果說明本實驗平臺能夠滿足機械類本科生機電液綜合設計實驗教學的要求。關鍵詞:電液比例控制，PID控制，模糊自整定PID，仿真，實驗研究，通訊IIIStudyofElectro-HydraulicProportionalControlExperimentSystemBasedonPLCABSTRACTWiththedevelopmentofthehydrauliccontroltechnolo
5、gy,electro-hydraulicproportionalcontroltechnologyhadbeenappliedformanyfieldsmoreandmore.Thearticleanalyzedtheprincipleandcharactersoftheelectro-hydraulicproportionalcontrolsystem.Itimprovedonthecontrolsystemtotheoriginalproportionalhydraulicsystemcontrolledbysignaluniteandreplaces.Nowthesystemcon
6、trolledbytheprogrammablelogicalcontroller(PLC),andtheimportantstudytargetisproportionalhydraulicpositioncontrol.Theproportionalhydraulicpositionclose-loopcontrolsystemhasbeendesigned,andtheprojectschema,theexperiencesystemcompositionhadbeengiven.Theloading-flowequationoftheproportionaldirectionva
7、lve,controllingasymmetryhydrauliccylinder,wasanalyzed.Byrelatingtheforce-balanceequation,themathematicalmodelofthehydrauliccylindercontrolledbysymmetricalvalvewasgiven.Accordingtheseequations,themathematicalmodelofthep
