压力控制不稳定，求教！

圆啾啾

    我们做了一台静力加载液压站，主要是用该液压站控制一台油缸对工件施加一定的压力并保持。传感器是用的拉压负荷传感器，阀是用的伺服阀。因为我是做电气设计这一块的，我对于这样的一个系统我认为只用比例闭环调节就行了。但是在实际测试中，在调试PID（实际上是单纯的P）时，发现一个很“奇怪”的现象：我把P设置为10，系统反应不够快，而且发生震荡；把P调大到50，系统反应变快，但是还是有大的超调，震荡变小；把P调到100，系统反应变快，超调变小，震荡逐渐消失；把P调到200，系统反应很快，几乎无超调，感觉不到震荡，用万用表测试模拟量输出，在正负5V来回跳动（满量程10V，控制伺服阀），而且跳的比较快。
    我就很不解了，之前了解过PID控制，不是说P越大系统越不稳定吗，现在反过来了，P设置的越小，系统反而震荡了，我最小设置到1，系统同样震荡。反而是P设置的越大，系统感觉不到震荡，也不怎么超调。对于这个现象我是解析不了，所以来论坛求大家帮忙分析分析。
    PS：（650吨液压缸）

混口饭吃

直接用个恒压泵一直供油不就行了吗

圆啾啾

混口饭吃 发表于 2018-11-6 22:56
直接用个恒压泵一直供油不就行了吗

这个是给试验件施压的，每次压力都不一样

reliance

用恒压泵，用溢流阀去控制压力不就行吗？

PEN

压力机通常控制力而不是压力。 仅控制压力是不好的，因为活塞的杆侧上存在与活塞顶侧上的力相反的压力。

如果活塞顶部的压力太低，则向下推力可能低于向上推力。 这是压机制造商常见的错误。

在汽缸的两端需要一个压力传感器。 然后用
F =Pa*Aa-Pb *Ab
计算净力。

A press machine usually controls force not pressure.   Controlling pressure only is not good because there is pressure on the rod side of the piston that oppose the force on the top side of the piston.

The force pushing down may be lower than the force pushing up if the pressure on the top of the piston is too low.   This is a common error that press machine manufacturers make.

There needs to be a pressure sensor on both ends of the cylinder.  Then use
F=Pa*Aa-Pb*Ab
to calculate the net force

圆啾啾

reliance 发表于 2018-11-7 10:44
用恒压泵，用溢流阀去控制压力不就行吗？

原来就是这样设计的，用人控制溢流阀调节压力，现在想改进下，直接在触摸屏上设置好压力，通过伺服阀调节，而且这样可以一个站控制多个液压缸。

数字液压

现在也还是在振荡状态，只不过您的液压缸固有频率达不到阀的开关频率罢了。实际现在工作在类似PWM的调节状态了，这会导致您的能耗大幅增加（原本静力现在成了动态了）、阀的损耗很大、泵、管路等冲击大易导致泵损坏、管路密封件损坏等一系列隐患。

圆啾啾

数字液压 发表于 2018-11-7 17:35
现在也还是在振荡状态，只不过您的液压缸固有频率达不到阀的开关频率罢了。实际现在工作在类似PWM的调节状 ...

应该是这样的，我认为这个状态也是不好的，那这个问题产生的原因是什么呢？   我调小P，震荡更大了。还有一点，震荡的时候，油源上压力表的示数也是随着震荡来回跳动，按理说一个理想的PID是不管油缸输出的力如何，油源始终保持一个恒定的压力，不知道和这个有没有关系

圆啾啾

PEN 发表于 2018-11-7 11:51
压力机通常控制力而不是压力。 仅控制压力是不好的，因为活塞的杆侧上存在与活塞顶侧上的力相反的压力。

...

我现在控制的就是力，而不是压强。我用的是应变片式（全桥）负荷传感器，这个传感器直接安装在杆的前端。你的意思是说用两个压强传感器检测油缸两侧的压强，通过压强去计算力，我觉得这样有些绕弯了。对了，非常感谢你提供的那个Python程序。我用它去仿真，和我的预期是一致的，但是这只是理论上的，我知道实际的情况会有很多不同的地方。

数字液压

圆啾啾 发表于 2018-11-8 08:19
应该是这样的，我认为这个状态也是不好的，那这个问题产生的原因是什么呢？   我调小P，震荡更大了。还有 ...

您的伺服阀出口与油缸之间的距离有多远？您的控制周期是多少（也就是PID多长时间输出一次）？