大型液壓源溫度控制系統(tǒng)研究.pdf

1、為某大型液壓試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行液壓源溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使其油溫控制精度達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 7935-2005)規(guī)定的B級(jí)精度要求(±2℃)。液壓源溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括：溫度控制裝置設(shè)計(jì)、溫度控制算法設(shè)計(jì)和PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)三大部分。 溫度控制裝置設(shè)計(jì)由冷卻元件選型和冷卻水路設(shè)計(jì)兩部分組成。冷卻元件選用可拆卸式板式換熱器，以液壓系統(tǒng)在不同工況下的最高發(fā)熱功率為選型依據(jù)確定板式熱交換器的型號(hào)和板片數(shù)量，從而保證系統(tǒng)的冷卻能力；冷卻水路采

2、用三通比例流量閥分水原理進(jìn)行冷卻水量的連續(xù)調(diào)節(jié)。溫控系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)三通閥閥芯開度來調(diào)節(jié)通過板式換熱器的冷卻水流量，進(jìn)而改變板式換熱器的換熱能力，以此達(dá)到溫控的目的。 在溫度控制算法設(shè)計(jì)方面，由于液壓源溫度控制系統(tǒng)是非線性、時(shí)變的大滯后系統(tǒng)，故采用參數(shù)自整定模糊PID控制算法，通過模糊推理在線調(diào)整PID三大參數(shù)，避免PID控制依賴系統(tǒng)模型，對(duì)時(shí)變參數(shù)敏感以及模糊控制穩(wěn)態(tài)精度較差等缺點(diǎn)，使系統(tǒng)在快速性、穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性上獲得更加優(yōu)良的性

3、能。通過計(jì)算機(jī)仿真對(duì)參數(shù)自整定模糊PID控制算法進(jìn)行了輔助設(shè)計(jì)和性能分析。 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面，采用S7-SCL編程語言編寫溫控程序，使用組態(tài)軟件STEP7完成系統(tǒng)組態(tài)和程序調(diào)試，最終在PLC系統(tǒng)平臺(tái)上編寫完成參數(shù)自整定模糊PID溫度控制程序。 通過對(duì)該液壓源溫度控制系統(tǒng)在各種工況下進(jìn)行的驗(yàn)證試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)： (1)PID的初始參數(shù)K<,PO>，K<,IO>，K<,DO>的選定依然很重要，不能選取使系統(tǒng)振蕩或發(fā)散的

4、值，同時(shí)也要綜合考慮量化因子和比例因子的選取。在實(shí)際系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，要通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)反復(fù)整定，選擇最佳值才‘能達(dá)到較好的控制效果。 (2)使用PLC控制器實(shí)現(xiàn)程序算法時(shí)，模糊推理規(guī)則的維數(shù)一般不能太多，否則計(jì)算緩慢并影響控制的實(shí)時(shí)性。為保障實(shí)時(shí)性，可以通過離線計(jì)算將模糊推理規(guī)則構(gòu)造為模糊推理表，在實(shí)際的控制過程中通過查表的方式，實(shí)現(xiàn)快速地模糊推理。 (3)模糊控制對(duì)人的經(jīng)驗(yàn)依賴很大，其整定規(guī)則的制定要建立在對(duì)系統(tǒng)的反復(fù)試驗(yàn)基