[發明專利]一種分布式泵控相鄰偏差耦合神經網絡PID液壓爬模頂升系統

有效

• 申請號: 202010622052.8
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111550472B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 張樹忠;李蘇;唐一文
• 申請（專利權）人: 福建工程學院
• 主分類號: F15B15/22
• 分類號: F15B15/22;F15B21/08;E04G11/28
• 代理公司: 北京科名專利代理有限公司 11468
• 代理人: 陳朝陽

本發明液壓爬模同步頂升系統采用容積調速（泵控直驅），為了實現在高負載、較大偏載情況下的液壓爬模同步頂升，采用單控制器，已經滿足不了大區域的爬模機構了，因此本發明提出分布式控制策略，運用相鄰偏差耦合神經網絡PID控制算法來實現多液壓缸的同步運動。該液壓爬模同步頂升系統由液壓模塊與控制模塊組成。

技術領域

本發明涉及自動控制領域，特別是一種分布式泵控相鄰偏差耦合神經網絡PID液壓爬模頂升系統。

背景技術

現如今，隨著市人口迅速增加，為了滿足居民的生活需要，需要建造大量的高層、超高層建筑及大型構筑物，因此如何將安全高效的施工技術應用到施工過程中成為眾多施工企業迫在眉睫的難題。傳統的模板施工存在著塔設困難、工序繁瑣、安全保護性差、成本高、效率低等缺點，為液壓爬模技術在高層建筑施工中具備操作方便、安全性高、節省材料、工期短等諸多優點，使其越來越廣泛運用與高層建筑中。就目前而言，國內外學者對液壓爬模研究主要集中在工程實際應用與施工方面，導致了在液壓爬模同步系統方面的諸多不足，目前液壓爬模同步控制系統大多采用主從同步、并行同步等傳統控制策略，因此系統存在著容易產生延時、抗干擾能力差等缺點。已經不能滿足高層建筑中對液壓爬模高精度、低污染、自動化控制的要求。因此本發明提出一種分布式泵控相鄰偏差耦合神經網絡PID液壓爬模頂升方方法，用于解決傳統液壓爬模系統中存在的不足。

發明內容

本發明具體采用如下技術方案實現：

一種分布式泵控相鄰偏差耦合神經網絡PID液壓爬模頂升系統，包括液壓模塊和控制模塊：

所述液壓模塊包括多個相同的容積調速液壓回路，每個容積調速液壓回路均由各自獨立的伺服電機驅動單向定量泵供油；各個伺服電機均由控制模塊控制；

所述控制模塊包括一臺主控制器和多臺分控制器，每個分控制器控制一臺伺服電機；

每臺分控制器均設有神經網絡PID模塊，主控制器向每個分控制器發送相同的期望位移信號u₀，分控制器根據u₀控制液壓回路運動；

每一個液壓回路中液壓缸的位移信息通過位移傳感器測定，并傳輸給對應的分控制器以及其前后兩臺分控制器；第i個液壓回路的液壓缸位移分別與第i-1個和第i+1個位移做差，并將它們的偏差相加作為補償信號e_i：

e_i＝(x_i-x_i-1)+(x_i-x_i+1)

其中，第一個液壓回路前面沒有液壓回路，將主控制器的信號u₀作為x₀信號傳遞給第1個分控制器進行處理；最后一個液壓回路中也將主控制器的信號u₀作為x_i+1信號傳遞給該回路分控制器進行處理；

各個控制器根據計算得到的補償信號e_i調整液壓回路的運動。

進一步的，所述液壓模塊包括8個相同的容積調速液壓回路。

進一步的，所述控制模塊的主控制器與各個分控制器以及各個分控制器之間采用無線傳輸方式連接與現有技術相比，本發明具有如下優點：

1.采用容積調速，效率高，污染少。

2.采用相鄰偏差耦合神經網絡PID控制算法，提高了泵控系統的同步精度。

3.采用分布式控制策略與無線傳輸，提高了系統的抗干擾能力強，可靠性高。

附圖說明：

圖1液壓爬模同步頂升系統結構原理圖。

圖2位移補償器

圖3相鄰偏差耦合控制策略