计算机根据实际测量得到的滑块位移和设定量Yd计算得到数字量输出,通过D/A板和功率放大器控制主缸进液比例电磁方向阀。当实际滑块到达下给定位置Y2时,回程缸比例电磁方向阀打开,而主缸进液比例电磁方向阀关闭,主缸排液方向阀打开,液压机滑块在回程缸作用下,回到开始位置Y1,开始第二次行程,滑块上下一次称为一个行程,即一次迭代。在每一行程中,锻件的变形抗力和变形程度是基本一致的,而位移设定值Yd保持不变,是一典型的重复过程。
由于液压系统的流量大、压力高,并且采用定量泵供油,根据控制理论可知,在每一次行程中,为保证精度,在向——下接——近设定值Y2时和向——上接——近Y 1时,比例阀节流而产生大量的热量,直接导致系统油温的升高而影响正常工作,为解决这一问题,采用了迭代学习PID控制器,首先加大PID控制器的比例系数K P,系统超调量加大,然后迭代学习对PID控制器的输入进行调整,使得*终输出保证在精度要求以内,其结构框图如图2所示。
图3分别为主缸活塞位移仿真曲线和液压系统、主缸与回程缸内的压力曲线,图3中ps是系统压力,pm是主缸压力, pb回程缸压力。从仿真结果可以看出,经过三次迭代过程后,机下回程点基本稳定在设定位置,从而保证了锻件的*终精度控制在1mm范围内。同时比例阀的节流损失非常小,主阀上的能耗仅为15kN#m.将迭代学习控制器用于实际8MN快速锻造液压机的控制中, 8h满负荷运行,拔长锻件的尺寸精度保证在1mm范围内,液压系统的油温保持在45 e.图4为实际锻造过程中精整时,通过A/D数据采集板得到的油缸活塞位移曲线以及液压系统、主油缸和回程油缸的压力曲线,该过程的负载低,设定行程.图4中, ps为系统压力, pm为主油缸内的压力,其大小直接反映锻件的变形抗力, pb回程油缸内的压力。从图中可以得出,**次打击滑块位移超调量较大,第二次以后,就基本稳定在设定位置上。