基于LabVIEW的双液压缸同步控制系统的开发

２０１５年１月第４３卷第２期机床与液压ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳＪａｎ ２０１５Ｖｏｌ ４３Ｎｏ ２ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００１－３８８１ ２０１５ ０２ ０２７

收稿日期：２０１３－１１－２５

作者简介：左智飞（１９８８ ），男，硕士研究生，研究方向为机电液智能控制三Ｅ－ｍａｉｌ：ａｕｔｏｍａｎｚｚｆ＠１６３ ｃｏｍ三基于ＬａｂＶＩＥＷ的双液压缸同步控制系统的开发

左智飞１，沈文轩１，黄志坚１，黄新辉２

（１ 广东工业大学机电工程学院，广东广州５１０００６；２ 深圳市雷诺智能技术有限公司，广东深圳５１８０００）

摘要：针对液压缸同步要求，构建了基于ＬａｂＶＩＥＷ的实时采集控制系统三该系统利用采集卡实现了对主二从液压缸位移的实时检测，通过增量式ＰＩＤ结合控制卡实现了对从液压缸位移的闭环控制，从而保证了从液压缸对主液压缸的实时跟踪，达到同步控制的目的三测试结果表明：该控制系统能够很好地控制主二从液压缸的位移，同步精度高，完全符合实际使用需求三

关键词：液压同步控制；ＬａｂＶＩＥＷ软件；数据采集；增量式ＰＩＤ

中图分类号：ＴＰ３１２；ＴＨ１３７一一文献标志码：Ｂ一一文章编号：１００１－３８８１（２０１５）２－０８３－３ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＤｏｕｂｌｅＨｙｄｒａｕｌｉｃＣｙｌｉｎｄｅｒＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＬａｂＶＩＥＷ

ＺＵＯＺｈｉｆｅｉ１，ＳＨＥＮＷｅｎｘｕａｎ１，ＨＵＡＮＧＺｈｉｊｉａｎ１，ＨＵＡＮＧＸｉｎｈｕｉ２（１ ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＧｕａｎｇｚｈｏｕＧｕａｎｇｄｏｎｇ５１０００６，Ｃｈｉｎａ；２ ＳｈｅｎｚｈｅｎＬｅｒｏＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，ＳｈｅｎｚｈｅｎＧｕａｎｇｄｏｎｇ５１８０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｃｙｌｉｎｄｅｒｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ，ｔｈｅｒｅａｌｔｉｍｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＬａｂＶＩＥＷｗａｓｂｕｉｌｔ．Ｉｎｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍ，ＤＡＱｃａｒｄｗａｓｕｓｅｄｔｏｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｒｅａｌ?ｔｉｍｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｗｏｏｉｌｃｙｌｉｎｄｅｒｓ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ；ｔｈｏｕｇｈｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌＰＩＤａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｃａｒｄ，ｔｈｅｃｌｏｓｅｄ?ｌｏｏｐｃｏｎｔｒｏｌｔｏｔｈｅｓｌａｖｅｃｙｌｉｎｄｅｒ ｓｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｗａｓｒｅａｌｉｚｅｄ，ｓｏａｓｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｓｌａｖｅｃｙｌｉｎｄｅｒｔｒａｃｋｉｎｇｔｈｅｍａｓｔｅｒｃｙｌｉｎｄｅｒａｌｌｔｈｅｔｉｍｅ，ｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｐｕｒｐｏｓｅ．Ｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｍａｓｔｅｒ?ｓｌａｖｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｃａｎｂｅｕｓｅｄｔｏｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｃｙｌｉｎｄｅｒｓｗｅｌｌ，ｔｈｅｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｐｒｅｃｉｓｉｏｎｉｓｈｉｇｈ，ｔｈｅａｃｔｕａｌｕｓｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓａｒｅｍｅｔｆｕｌｌｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌ；ＬａｂＶＩＥＷｓｏｆｔｗａｒｅ；ＤＡＱｓｙｓｔｅｍ；ＩｎｃｒｅｍｅｎｔａｌＰＩＤ一一高载荷二大功率二长行程的系统通常要求使用多个执行机构来完成它的功能和动作，如水库闸门的提

升二大型集装箱的升降等三在这样的大负载系统中，

一般采取多个执行机构的液压系统来驱动三因此解决

同步问题二保证工程建设的安全性和可靠性成为关键

性的技术三

传统的同步方案采用同步阀或者同步马达来实

现，由于液压系统的泄漏二液体压缩二摩擦阻力的差

异二负载不均匀二控制元件间的性能差异二各执行元

件间负载的差异二系统各组成部分的制造误差等特

点，特别是在外载荷不断变化二设备运动行程较大等

因素的影响下，同步效果不甚理想三

针对双液压缸同步要求，构建了基于ＬａｂＶＩＥＷ

的实时采集控制系统三该系统利用采集卡实现了对主

液压缸位移的实时检测，通过增量式ＰＩＤ结合控制

卡实现了对从液压缸位移的闭环控制，从而保证了从

液压缸对主液压缸的实时同步跟踪，达到双液压缸同

步控制的目的三１一液压缸同步液压系统设计液压缸同步液压系统液压原理图如图１所示

三图１一双液压缸同步控制液压系统其原理如下：电机泵组为系统提供液压动力，两个换向阀分别控制两个液压缸的上升和下降，双向节