<一>、液壓同步提升技術的形成
同濟大學從80年代中期開始進行計算機電液控制技術的工程應用研究,較早用在液壓電梯的控制中。采用MCS-48系列單片計算機、DYBQ一G25型電液比例調速閥,進行電梯的信號邏輯控制和調速控制。圍繞電梯加、減速段舒適性問題和門區平層問題,進行了電液比例控制系統調速特性的研究,并針對電梯控制接觸器的電磁干擾,解決了計算機控制系統的抗干擾問題,都取得了良好效果。可以說,這是液壓同步提升技術的雛形(單點液壓頂升)。對這些基本問題的研究和解決,為以后同步液壓頂升技術的形成奠定了技術基礎。
液壓同步提升技術是在1990年被正式應用于上海石洞口二電廠2*60MW發電機組鋼內筒煙囪頂升工程中。鋼內筒煙囪高240m,直徑6.5m,總重600t,采用倒裝法逐段向上頂升施工。三個液壓爬升器在三根剛性立柱中間,依靠油缸的同步伸縮和上下插銷的協調插拔向上爬升,將綱煙囪同步托起。在此工程中,進行了爬升器負載平穩轉換研究;采用MCS一51系列單片機進行數字PID同步調節,解決了三點支承的同步控制問題,使頂升過程的同步精度達到±1mm,滿足工程要求。這是該項技術在重大工程應用方面邁出的關鍵一步。
<二>、提高液壓提升設備速度特性的伺服控制方案
液壓提升裝置的主要功能在很大程度上依賴于液壓伺服變量液壓泵量液壓馬達回路及其控制系統構成的驅動系統、大慣量滾筒一負載系統、電液定位與制動系統等多方協調平衡工作,而其速度特性,尤其是動態速度控制精度則主要取決于液壓驅動及其變量控制系統的特性。在液壓提升設備的發展中,除降低噪聲、提高液壓系統工作效率和性等問題仍需繼續研究并加以解決外,如何提高液壓提升設備的動態控制精度以提高其性、層位控制精度和乘坐舒適性等綜合性能,則是其所面臨的新問題,而實現液壓提升設備的計算機控制則是較基本的手段。
液壓伺服系統的控制方案是實現液壓提升設備計算機控制的關鍵,后的控制方案要求能系統的大功率(≥1000kW、大負載、大慣量特性,增大系統的速度剛性,縮短負載擾動下系統的調節過程和保持系統高工作效率等;針對后的方案,選擇一種合適的控制算法并進行控制器的設計則是下一步的工作。
液壓頂升設備的液壓驅動系統是典型的具有大慣性負載、非線性、時變性的高階系統,其動態性能隨著負載的變化而變化很大,對這類系統開環控制想要達到較高的性能困難,因為系統無法預知由于各種干擾信號的存在而對輸出的影響,也就是很難對它們進行補償,只有采用閉環控制,同時采用多種控制策略來增強系統剛度,使系統控制精度達到較,這樣才能達到比較滿意的液壓提升性能。針對液壓提升設備存在的問題,可同時采用模擬控制與數字控制方法來校正和控制、除了采用比較典型的PID控制、自適應控制、變結構控制等策略,近年來一些控制策略如模糊控制、神經網絡等人工智能控制策略也已發展與應用。