1 氣動(dòng)比例系統(tǒng)摩擦力特性及補(bǔ)償分析
摩擦力補(bǔ)償有兩個(gè)主要途徑，即顫振控制和脈沖控制。顫振控制是在控制信號(hào)上疊加一個(gè)高頻不等幅的信號(hào)。主要思想是顫振信號(hào)的幅值足夠大以克服摩擦力，并且頻率足夠高以使在系統(tǒng)信號(hào)的頻率范圍上產(chǎn)生擾動(dòng)。由于從控制閥的輸出幅值在很大程度上受到限制，因此，不可能產(chǎn)生一個(gè)高頻壓力信號(hào)加在氣缸上，即使可能的話，結(jié)果也會(huì)使閥受到很大的磨損。對(duì)于脈沖控制，同樣的，由于動(dòng)力學(xué)因素和氣缸的限制，不可能產(chǎn)生加在氣缸上的高頻壓力信號(hào)。所以要補(bǔ)償比例系統(tǒng)的摩擦力，必須使用除上述兩種方法之外的其他方法。
理想的摩擦補(bǔ)償是在控制信號(hào)的變化方向上疊加脈沖信號(hào)的函數(shù)，每個(gè)脈沖都有足夠的能量以消除靜態(tài)摩擦。如果能量過(guò)小，閥會(huì)處于鎖緊狀態(tài)。如果能量過(guò)大，閥的滑動(dòng)量就會(huì)超過(guò)所需的范圍。
2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)組成和原理
本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主要由無(wú)桿氣缸、比例控制閥、位移傳感器、A/D、D/A轉(zhuǎn)換裝置和計(jì)算機(jī)等組成。
氣缸采用DGPL-25-500-PPV- A-GF-B型無(wú)桿氣缸，是系統(tǒng)的被控對(duì)象，目的是實(shí)現(xiàn)活塞位移按給定規(guī)律變化。傳感器為MLO-POT-500-TLF型電位計(jì)式模擬位移傳感器，是系統(tǒng)的反饋檢測(cè)元件，在線檢測(cè)活塞位移，輸出電壓隨測(cè)量位置在0～10V之間連續(xù)變化。比例閥采用MPYE-5-1/8-010B型3位5通比例閥，作用是把電信號(hào)轉(zhuǎn)化為氣動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)氣缸活塞動(dòng)作。A/D、D/A轉(zhuǎn)換由HY-6070通用數(shù)據(jù)采集控制板完成。
實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的工作原理：通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件對(duì)比例閥、無(wú)桿氣缸的控制調(diào)節(jié)作用，使輸入電壓信號(hào) 與氣缸位移反饋信號(hào) （ 與氣缸位移是線性關(guān)系）之差 減小并趨于零，從而實(shí)現(xiàn)氣缸位移對(duì)輸入信號(hào)的跟蹤。
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