液压升降机液压系统的全局优化
作者:升降平台 来源: 金川升降平台 发布时间:2014-3-1 15:33:52

液压升降机所谓液压系统的全局优化,可以概括为功能设计把握整体,性能指标统筹兼顾和寻优结果综合分析。
一、液压升降机液压系统功能设计把握整体。
    传统的伺服系统优化问题,主要指控制器的设计问题.但是,动力部分的参数对系统性能的影响也是很大的。因此不仅希望动力部分实现稳态最优匹配,同时希望实现动态最优匹配。如果动力部分参数可以达到动态最优匹配,那么只需加单位负反馈就可以得到最优系统。即使这一目标不能完全达到,只要动力部分设计合理,控制部分的设计就会较为容易实现.并可以得到更好的效果。

液压系统设计   

液压系统功能设计从整体上可以按下图所示过程进行。系统的工作参数是由系统所完成的工作为条件确定的,如输出力和速度组成的负载特性。当系统的工作参数已知后,可以对动力元件的参数进行稳态优化,以便确定系统工作压力、液压缸有效作用面积及节流阀、伺服阀的通径等。与此同时对动力机构参数进行动态性能寻优。上述稳态优化时涉及的一些参数对系统动态性能均有影响,所以,在应用不同目标函数寻优时,应该相互协调。当动力机构的参数一旦确定,就作为系统控制部分的被控对象,进行控制器的优化设计。在完成控制器设计之后,就可以构造优化的液压系统了。
二、液压升降机液压系统性能指标统筹兼顾。
    一个好的液压升降机系统,不仅是技术性能好,同时也要求经济性、可靠性、表观质量和维护性能等综合水平高。只涉及技术性能指标当然是不够的,有必要进一步对系统的综合指标提出更广泛、更深入的要求。目前对上述问题定量研究正在探讨之中。
    同时,就技术指标来说,以不同的性能指标作为目标函数,也可能得到不同的结果,这些结果有时甚至是相互矛盾的。为全面衡量系统的性能,就出现一些综合性的指标,如二次型目标泛函、时间和能量的综合指标等。这实际上是在相互矛盾的问题上寻找折衷,综合指标中各分项的比重由加权矩阵决定。为了避免确定加权矩阵元素的随意性,常常加入一些约束条件,如限制控制信号,限制动态指标等。这种作法也可以推广到其它类似的场合。
    动力部分的抗干扰性能和控制性能的参数优化间题,一方面应使传递函数Gf的模越小越好;另一方面应使左端尽量大,以使等式得到满足。所涉及
到的参数虽然是可变的,但又不能象设计变量那样由设计者任意选定,所以,应该用校正环节使以上二式得以兼顾。
    三、液压升降机液压系统寻优结果综合分析
    如上所述,不同的目标函数可以得到不同的寻优结果,对于同一个设计变量会有不同的要求.在液压系统全局优化的指导思想之下,应该对寻优结果进行综合分析,例如,液压升降机液压系统一个重要的设计变量是液压缸活塞有效作用面积A,在以前的不同问题中,曾经给出不同的寻优结果。可见,对寻优结果的综合分析,不仅可以深化对问题的认识,还可以得出解决间题的新思路。