液壓提升器同步提升技術(shù)是一項建筑構件提升安裝施工技術(shù),它集合了柔性鋼絞線(xiàn)承重、提升器集群協(xié)同、計算機控制、液壓同步提升原理和現代化施工工藝,實(shí)現了大噸位、大跨度、大面積的構件整體同步提升。
由于液壓提升器往往是集群協(xié)同吊裝,因此對各個(gè)吊點(diǎn)的同步性要求很高?,F有液壓提升器同步控制方法主要包括并行控制和主從控制,主要提升器設計和生產(chǎn)廠(chǎng)家,如英國多門(mén)朗、瑞士VSL、同濟寶冶、柳州OVM等,通過(guò)對比分析,都選擇了主從式控制結合PID閉環(huán)控制的方法來(lái)實(shí)現同步控制。通過(guò)理論研究和試驗分析,得出主從同步控制方法的同步精度能夠達到±10mm。
提出液壓同步提升系統實(shí)時(shí)控制算法,提供各部件控制參數,同步精度為±5mm。而現有提升器的同步控制算法無(wú)法實(shí)現這一精度,因此需要對其進(jìn)行研究和改進(jìn)。
針對這一問(wèn)題,本文將移動(dòng)機器人控制中的交叉藕合控制應用于提升器同步控制中,通過(guò)與并行、主從控制模型仿真結果對比分析,說(shuō)明交叉藕合控制能夠實(shí)現的同步精度和控制效果。
1液壓提升器工作原理
液壓提升器主要由上錨具機構、主提升液壓缸和下錨具機構組成,中間穿過(guò)承重鋼絞線(xiàn)。液壓提升器的具體結構。
液壓提升器為間歇式作業(yè),提升和下放動(dòng)作通過(guò)控制3個(gè)液壓缸的順序動(dòng)作來(lái)實(shí)現。上錨具夾緊鋼絞線(xiàn),下錨具松開(kāi),主提升油缸伸長(cháng),并通過(guò)上錨帶動(dòng)重物上升至主行程結束,然后用下錨具夾緊鋼絞線(xiàn),松上錨,空載縮主油缸,直至主行程結束,完成一個(gè)行程的重物提升動(dòng)作。如此循環(huán),便可將重物提升到預定高度。若液壓提升器的動(dòng)作與上述循環(huán)過(guò)程相反,可實(shí)現重物下通過(guò)對提升器工作原理和試驗數據的分析可知,主提升油缸的動(dòng)作位置精度是影響多提升器同步提升精度的主要因素。
2液壓提升器同步控制方法
液壓提升器同步控制方法包括并行控制、主從控制和交叉藕合控制,本文以2個(gè)提升器的同步控制為例進(jìn)行分析。
2.1并行同步控制
并行同步控制的結構簡(jiǎn)單,各油缸單獨運動(dòng),各自實(shí)現位置閉環(huán)反饋,相互之間并無(wú)關(guān)聯(lián),控制框圖。輸人相同的控制信號時(shí),如果2個(gè)閥控缸系統本身存在差別,或當運行過(guò)程中受到擾動(dòng)時(shí),兩油缸之間將會(huì )產(chǎn)生同步誤差。
2.2主從同步控制
主從同步控制中控制信號作用在主令油缸上,主令油缸輸出的位移信號作為從動(dòng)油缸的指令信號,同時(shí)主、從油缸各自組成位置閉環(huán)反饋,控制框圖如圖3所示。加在主令油缸上的控制指令或負載擾動(dòng)都會(huì )反映在從動(dòng)油缸上,但是從動(dòng)油缸上控制指令或者負載擾動(dòng)卻不會(huì )反饋回主令油缸,也不會(huì )影響其它從動(dòng)油缸。
2.3交叉藕合控制
交叉藕合同步控制是為差分驅動(dòng)移動(dòng)機器人設計的控制方法,能夠減少2個(gè)驅動(dòng)輪的位置誤差。將交叉藕合控制應用于多提升器同步控制的原理框,相同的控制信號作用在每個(gè)主提升油缸上,同時(shí)每個(gè)油缸單獨組成位置閉環(huán)反饋,2個(gè)油缸的輸出位移信號取差值,經(jīng)過(guò)交叉藕合控制器轉換作為附加的反饋信號。例如,當提升器1的油缸位移大于提升器2時(shí),差值信號將對提升器1施加負補償信號,使其速度減小,同時(shí)對提升器2施加正補償信號,使其速度增加,共同同步誤差。這種控制方式能夠反映各個(gè)提升器位移輸出變化后對其它提升器的影響,交叉藕合控制器的選取則根據提升器系統的特性確定。