阀、压力阀、伺服元件及过滤装置等的工作状态进行监测，对潜在
故障进行预报，防止元件突然失效导致系统出现故障；

（3）预测

系统状态变化趋势，对未来的运行趋势进行预报，对将要发生的
故障进行报警并且给出故障处理方法及措施。

5

结束语

综上所述，潜艇液压系统的可维修性对保证潜艇的正常工作

是非常重要的。随着可维修性地位的不断提高，可维修性设计已成
为整个潜艇液压系统研制阶段不可缺少的工程活动。但目前可维修
性设计技术仍处于较低水平，应从制度、标准、理论和实践出发，提
高可维修性设计的实际应用价值，切实发挥可维修设计的巨大作
用，提高潜艇液压系统的维修效率，确保潜艇战斗力的正常发挥。

参考文献

1

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液压机多缸同步系统的建模与解耦控制

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（

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中南大学 现代复杂设备设计与极端制造教育部重点实验室，长沙 410083）

（

2

中南大学 机电工程学院，长沙 410083）

Giant hydraulic press of active sync system modeling and control

LIU Xin-liang

，HUANG Ming-hui，ZHAN Li-hua，ZHAO Xiao-lin

（

1

The Design of Complex Equipment and Extreme Manufacturing -Key Laboratory of the Ministry of Education

，

Changsha 410083

，China）

（

2

College of Mechanical and Electrical Enginering of CSU

，Changsha 410083，China）

文章编号：1001-3997（2010）11-0008-03

【摘

要】针对巨型液压机多缸驱动系统存在的高精度同步运行控制问题，分析作用在活动横梁上各

种力矩的变化规律及相互影响，

建立以活动横梁为中心的多变量耦合系统模型；并设计了一种基于极点配

置的动态解耦控制器，使强耦合系统简化为两个简单的单回路系统，此法大大地简化了复杂控制器的设
计，在各单回路加经典 PID 控制器，通过仿真和实验表明，该控制策略可以有效实现对多缸运动系统的同
步控制。对复杂多回路耦合系统的控制具有重要的参考价值。

关键词：液压机；活动横梁；解耦控制

【Abstract】Being problems of the high -precision control of synchronous operation in Giant forging

hydraulic press

，as the center activities beam of the mathematical model was established.Designing the dy－

namic decoupling controller bases on pole placement to make the strong coupling the system reduce to two

simple single -loop system.It greatly simplifies the complex controller design.Simulation and experiment

shows that the control strategy can effectively realize the synchronization control of multi -cylinder motor

system.

Key words

：Giant hydraulic press；Activities beams；Synchronous control

中图分类号：TH16，U674.7 文献标识码：A

＊

来稿日期：2010-01-01 ＊基金项目：国家 973 重点基础研究发展计划资助项目（2005CB724102）

1

引言

巨型模锻液压机主要是针对航空航天，国防军事所需大型

构件进行精密加工，由于液压系统的非线性，时变性，多缸运动交
叉耦合影响;加工零件的非对称性产生的锻造偏心距，以及活动
横梁和框架不可能具有绝对刚度，发生弹性形变，力流传递发生
畸变等影响，导致活动横梁在运行过程中发生倾斜，影响工件的
加工精度。因此保证巨型模锻液压机工作时活动横梁的位置与位

姿精度是整个控制系统的核心。本文以国内正研制的某巨型模锻
液压机为研究对象，其主动同步系统由五个主缸同时驱动活动横
梁同步运行，分别由 5 个泵站驱动的 5 套进液阀组单独控制，即
主缸主泵出油口分别和主缸进液控制阀组连接，且 5 个泵站和 5
套进液阀组结构功能完全一样。通过采集活动横梁的位移、各主
工作缸压力及流量等反馈信号，分别控制各主工作缸进液阀组的
流量和压力，保证活动横梁高精度同步运行。

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Machinery

Design

＆

Manufacture

机 械 设 计 与 制 造

第 11 期

2010 年 11 月

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