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机械工程与自动化

2009年第6期

较,如果偏差超过了2 mm,启动PTD控制算法,直到

偏差在2 mm以内。在偏差控制的范围内,系统启动积

分调节,直到偏差为零。在本系统的PID调节算法中,

P、I调节是分开的。PLC系统首先检查实际位置和设

定参考位置的偏差△,当偏差△较大时,PI调节器均

起作用,但主要是P(比例)调节起作用,从而缩短了系

统的响应时间。此时PID调节器给出较大的开度,提

供给比例放大器的电流加大,比例阀的开度也相应地

加大,液压缸运动速度加快;当偏差比较小的时候,P

调节停止,只有I(积分)起调节作用,PID调节器给出

较小的开度,提供给比例放大器的电流减小,比例阀

开度也相应减小使缸速降低,最终液压缸以很小的速

度到达参考设定位置,从而实现了液压系统的精确位

置调节。PID控制算法的流程图及电液位置比例控制

流程图分别见图5、图6。

计算偏差e㈨.p㈨节,㈨

计算阢(n)=k(e。一e。.1)

计算p。fn)=尼一岛

≈}算pd(n)=Kd(e。+e。t一2e。.1)

en一,..e日一J

eh—J‘■~eh

J厶一J・一此

图5

PID控制算法流程图

3结论

本文从改进PI。C控制算法的角度提出了提高定

位精度的措施和方法。在实际控制中,影响电液比例

位置控制系统的因素很多,但通过改进适合现场情况

的算法,是能够解决这个问题的。当然,我们也可以

通过进一步提高硬件的水平来减少误差,提高精度,但

成本将相应增加。该控制算法应用在调簧称重试验台

上取得了很好的控制效果,满足了控制精度的要求。

图6电液比例位置PID控制流程图

参考文献:

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陶永华,尹怡欣,葛芦生.新型PID控制及其应用[M].北

京:机械工业出版社.1998.

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[M].北京:人民邮电出版社,2006.

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宋辉.siemens

PLC在闭环控制系统中PID算法的实现

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[J].现代机械,2005(4):64—65,77.

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及其应用口].化工自动化及仪表,2003,30(6):46-48.

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中的应用[J].PLC&FA,2007(5):61—63.

[7]孙宇,安瑞生.用PLc实现液压缸的运动控制口].机床与

电气,1997,78(1):29.30.

Design and Realization of Digital PID Control Algorithm

for

Hydraulic Proportional Position Control System

CHEN

Xiao—juⅡ,WU

Xiang—dong

(College of MechanicaI Engineering,southwest Jiaotong UniVersIty,Chengdu 610031,China)

Abs”act:The hydraulic

servo

proportional position control system based

on

MITSUBISHl

FX2N PLC was used

to

implement the

precision

position

control of

hydraulic cylinder.

The

paper

expounded the principle of utilizing hydraulic

serVo

proportional

technology

to

control hydraulic cyIinder precisely,

as

well

as

the digital PID control arithmetic in detail.

Key

words:MITSUBISHI

PLC

hydrauIic

servo

proportional valve;position control;digital

PID controller

 

万方数据