第２４卷第１１期计算机仿真２００７年１１月文章编号：１００６—９３４８（２００７）０１ｌ一０３０４—０４
液压伺服双环控制系统的在线仿真
童朝南，黄国强
（北京科技大学信息工程学院，北京１０Ｇ０８３）
摘要：针对过去液压伺服系统中双环独立且压力环开环工作存在的不足，提出了一种压力、位置双环协调控制的液压伺服系统且在双环自动切换时能够实现无扰切换的方法。关键技术是从液压缸引人压力反馈形成压力囝ｊ环与位置闭环形成双环控制，采用跟螭饱和的方法实时比较压力和位置给定信号，谨Ａ饱和的环退出工作，退出饱和的环投人工作．这样就实现了双环无扰自动切换，且两个环始终是一个环处于饱和状态而另一个环工作，从而实现双环协调＿ｌ二作。通过在ｄＳＰＡＣＥ宴时仿真平台进行了仿真分析，说明了该方法的可行性和有效性。
关键词：液压伺服系统；双环控制；无扰切换；在线仿真
中图分类号：ＴＰ２７３文献标识码：Ａ
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１引言
热连轧控制系统是工业控制中一个很复杂，技术含量很高的控制系统。在整个控制系统中：精轧液压活套系统、卷取夹送辊系统、卷取机前侧导板位置压力系统、卷取机助卷辊系统等，都是采用压力、位置双环系统的控制。并且它们在工艺上都要求必须具备双环的无扰切换。过去常用的方法是双环独立工作，而本文介绍的方法是，压力环与位置环协同工作，并且在双环自动切换时做到无扰切换。目前德国西门子、日本三菱重工等公司的液压控制器也多数采用此方法。
以精轧液压活套的液压伺服系统为例，传统的活套系统一般都采用活套高度控制和活套张力控制两个独立的子系统来控制的，活套的高度和张力控制通过关系式折算为液压伺服系统的位置和压力控翩。其控栅思路是：活套高度实现
基金项目：北京科技大学“十五～２１１工程”重点学科建设项目（ｏｍ３０２）
收稿日期：２００６—０９—１９修回日期：２００６一１１—０２
——３０４－——闭环控制，通过液压缸的活塞位移反馈信号形成阔环；丽活套张力则采用开环控制，主要通过动态补偿的方式实现张力控制。这种控制策略，由于动态补偿的静态张力模型的计算复杂且精度难以保证，使得张力控制的实时性难以保证；另外也使得活套高度和张力的综合协调控制能力得不到实现。
针对以上问题，提出了一种新的方法：取消动态补偿，把液压缸活塞侧和杆侧压力信号也做为反馈信号，形成压力闭环实现活套张力的闭环控制，即形成液压伺服的位置、压力双环控制系统．这样在工作时就要保证在双环协调控制实现自动切换时，退出环的信号不会对投人环产生干扰，即双环无扰自动切换。本文提出丁双环无扰切换的解决方法，并在ｄＳＰＡＣＥ实时仿真平台上进行仿真研究。
２ｄＳＰＡＣＥ软硬件平台
ｄＳＰＡＣＥ实时仿真系统是由德国ｄＳＰＡＣＥ公司开发的基于Ｍａｔｌａｂ／￥ｉｍｕｌｉｎｋ的控制系统开发及测试平台。实现了和ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ的无缝连接。主要由两大部分组成，一是硬件环境，二是软件环境。
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