液压支架加载台控制系统设计开题报告(2)
液压缸同步控制技术的实现形式有多种，按系统控制方式，可以分为开环控制和闭环控制；按液压控制元件的不同可以分为电液伺服阀液压缸同步控制、电液比例阀液压缸同步控制和数字阀液压缸同步控制；根据同步控制理论，液压缸同步控制技术又可以分为单通道模型同步控制技术和多通道模型同步控制技术。
1. 液压缸同步开环控制和闭环控制
开环控制系统不带测量反馈装置，控制模块发出的指令信号单方向传递，指令信号发出后不再反馈控制效果。开环控制系统依靠液压控制元件本身的精度来控制执行元件同步，不能消除或者抑制扰动的影响，所以其同步精度低，但是开环同步控制系统结构简单、成本低，所以适用于同步精度要求不高的场合。与开环同步控制相比，液压缸同步闭环控制组成较复杂、成本高，但是闭环控制系统通过对输出进行检测、反馈，在很大程度上能够消除或者抑制扰动的影响，从而获得高精度的同步控制。因此，闭环控制系统已经得到人们越来越多的关注，特别是随着现代控制理论以及计算机技术的发展，闭环控制在高精度液压缸同步控制系统中得到较好的应用。
2. 不同控制元件的液压缸同步控制系统的比较
电液伺服阀是一种高精度、高频响的电液控制元件。它具有较高的响应速度和高精度同步控制的优点，但是这种阀结构复杂、成本高、抗污染能力差。所以电液伺服阀液压同步闭环控制一般适用于同步精度要求高、工作环境好的的系统。电液比例阀作为一种新型的电液控制元件与电液伺服阀相比，它的的频率响应低，但其成本低、抗污染能力较强、同步控制精度较高，所以采用电液比例阀的液压缸同步控制技术已大量用于频率响应适中、同步控制精度较高的系统。数字控制阀是上世纪八十年代初期才发展起来的可以用计算机实现电液系统控制的新型元件，它能适应计算机控制的需要，直接用数字量来实现控制。数字控制阀液压缸同步闭环控制
系统具有可靠性高、重复精度高、结构简单且控制方便等优点，但是这种控制形式的同步控制精度要受到步进电机驱动信号的脉冲数、脉宽占空比以及计算机硬、软件的影响，因此目前应用较少。
3. 基于单通道模型和多通道模型液压缸同步控制系统的比较
基于单通道模型的同步控制技术立足于各自通道的性能要求，对各自通道分别进行控制性能补偿，以得到具有一致性能的多通道同步驱动系统。基于单通道的同步控制策略主要有“等同方式”和“主从方式”两种形式，其中“主从方式”是指多个需要同步控制的执行元件以其中的一个执行器输出量为理想输入，其余的执行元件均跟踪这一选定的理想输入来达到同步驱动的方式。而“等同方式”是指多个需要同步控制的执行元件同时跟踪同一理想输入。基于单通道模型同步控制策略获得了较好的应用，但是其主要适用于各同步通道间性能差异不大的场合。对于具有工况条件复杂、负载多变的系统，由于各同步子通道间由参数非线性或不确定性引起的耦合和干扰作用已经不能忽略，因此该方式的应用难以获得满意的同步控制效果。基于多通道模型的同步控制技术又可分为多通道解耦同步控制技术和“交叉耦合”同步控制技术。多通道解耦同步拉制技术考虑了各同步子通道间的耦合作用，对多通道系统进行解耦，然后再进行各自通道的性能补偿，以得到各同步子通道具有一致性能的多通道同步系统。“交叉耦合”同步控制技术在对各子通道分别进行控制性能补偿的基础上，对各通道间由于系统非线性、外部扰动以及通道间相互耦合干扰所引起的同步误差进行再补偿，这相对基于单通道模型的同步控制技术，更进一步地减小了各同步子通道间的性能差异，提高了同步控制性能。
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