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浅谈机电液压建模控制系统

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浅谈机电液压建模控制系统
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编辑时间 : 2021-03-17

上海机电控制系统回收浅谈机电液压建模控制系统


  一,问题概述


  机电液压建模是各种设备的通用技术,本文主要讨论机电液压建模的控制系统设计和验证方法。西门子Amesim平台可以提供多种控制系统设计和验证方法,而且具有非常完备的兼容性,比如集成Matlab-Simulink,集成客户自行开发的代码等等;并且可以与其他系统耦合,进行统一的平台分析。


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  二,控制系统建模


  机电液压系统用于各种行业,涉及的控制系统也多种多样。本文主要介绍了状态控制、PID控制、PLC控制等。


  1,状态控制;提供标准的基于事件的状态控制工具,主要包括:输入参数定义、输出参数定义(离散型和连续型)、内部参数定义、触发事件定义等。;以挖掘机的循环工况为例,如下:


  传感器采集相应的位置信息,如回转电机的角度和各油缸的位置信息;通过状态机的逻辑判断,控制各个执行器;工作周期由状态控制写入;位置初始化:确定每个执行器的位置;从初始位置到工作位置:控制各执行机构到达预设或给定的工作位置; 挖掘:控制相关执行器联动进行挖掘;挖掘至卸载位置后:升降、转向等执行器达到预设或给定的卸载高度和位置;卸载:控制卸载动作;返回:控制每个致动器旋转、下降并返回初始工作位置。


  2,PID控制


  提供多种控制策略,包括:比例、积分和微分独立控制、PI、PD和PID控制、复位积分PID控制、变量PID控制、PID调节器、神经网络控制等。本文以PID调节器为例介绍:它是一个连续的PID控制器,根据期望的设定点cmd和实际值Y之间的偏差u提供比例、积分和微分函数.


  集成内模控制等相关算法,提供一个易于操作的嵌入式PID校准工具。使用方法如下:


  系统识别:从仿真结果中导入拟合工具,然后识别简化模型(IMC:内部模型控制方法,称为内部模型);同时自动显示所选线性化点对应的开环伯德图和阶跃响应;质量指示是否得到正常评估。


  PID整定:整定闭环动态,验证稳定裕度。当系统线性时不变时,模型应得到相同的阶跃响应。这个闭环响应可以和开环响应(没有PID)比较。


  3,PLC控制


  可以实现软件在环SiL、硬件在环HiL等多种形式的验证方法,支持多种PLC平台;以下以西门子PLC为例。这部分的详细内容可以参考微信官方账号相关文章《打通PLC虚拟调试后一个环节——自动化连接自动化软件界面》。

  三,摘要


  机电液系统坚持开放性的理念,能够满足不同行业、不同控制开发平台对控制系统建模和验证的需求,主要有以下几点:


  状态控制:有标准的状态逻辑开发模型,与物理模型无缝兼容;


  PID等控制:对PID代表的控制算法进行验证。提供标准的控制信号库,包括各种控制、逻辑、传递函数等模块。构建自定义控制算法非常方便,与物理模型无缝兼容;


  PLC控制:提供自动化连接等标准接口工具,实现软件在回路、硬件在回路的仿真验证。


  自主开发代码:兼容语言开发代码,提供相应的开发模板工具,协助客户进行定制开发验证;


  Simulink:提供标准化的接口。


  以上资料是上海机电控制系统回收整理出来的供大家参考。


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