搜索

爱液压论坛

查看: 1286|回复: 26

我会直言不讳但诚实。

  [复制链接]
  • TA的每日心情
    开心
    2017-1-29 23:32
  • 签到天数: 58 天

    [LV.5]常住居民I

    发表于 2019-2-3 09:52:33 | 显示全部楼层 |阅读模式

    我以前说过这个。真正的知识并不在于测试书。教科书的作者互相复制,因此每本新书都没有什么新内容。也许有一个不同的解释,人们可能会更好地理解,但书籍中包含的信息基本相同。

    缺少的是如何进行闭环控制。问题是即使是教授和许多专业人士也不了解闭环控制。它并不复杂。

    下载这个:
    https://deltamotion.com/peter/Mathcad/Mathcad%20-%20T1C1%20P%20Only%20Laplace.pdf

    公式1是控制器功能。在这种情况下,它只是一个比例增益。

    公式2是液压执行器的开环传递函数。这与YSX在1982年发表的内容类似。

    公式3显示了如何组合控制器和开环传递函数以获​​得闭环传递函数(CLTF)

    CLTF(s)= Gc(s)* Ga(s)/(1 + Gc(s)* Ga(s))
    哪里:
    CLTF(S)是使用拉普拉斯变换的s域中的闭环传递函数。
    Gc(s)表示s域中控制器的闭环函数。
    Ga(s)是s域中液压致动器的开环传递函数。

    s是拉普拉斯算子。这是一个频率。

    公式4是简化的闭环传递函数。
    等式5是闭环传递函数的特征方程。特征方程是闭环传递函数的分母。特征方程确定对控制信号的响应。

    等式6a,6b和6c是期望的特征等式。期望的特征方程允许人们在限制内选择期望的响应。

    注意,特征方程和期望的特征方程都是三阶多项式。
    由于特征和期望的特征方程都具有相等的s ^ 3系数。 s ^ 0,S ^ 1和S ^ 2的系数必须相等。这提供了3个方程来求解3个未知数,如等式7所示。
    三个未知数是Kp(比例增益),α(三个闭环极点的实部)和β(三个闭环极点的虚部)。

    请注意,解决方案是符号化的。

    Kp(比例增益)有一个公式
    α的公式(三个闭环极的实部)
    存在β的公式(三个闭环极点的虚部)。

    请注意,公式都取决于开环系统的参数。这意味着一旦设计了液压系统,试图优化增益的人就不能比公式所预测的更好。

    α的单位为1 /次。如果α被反转则它变成时间常数。这是任何仅比例控制器(如步进气缸)的最佳时间常数。

    等式13和14提供作为时间函数的位置和速度响应。同样,响应由液压和机械设计决定。这些公式没有任何增益可以使响应更快。最佳响应由开环增益,固有频率和阻尼因子决定。另请注意,r是位置变化量,但误差始终在exp(α* t)处衰减

    学习这个。教授需要教这个。没有教授闭环控制。
    除非液压人员了解这一点,否则他们将失去使用伺服电机的人。

    I am going to be blunt but honest.

    I have said this before.   The real knowledge does not lie in the test books.  The text book authors copy from each other so there is little new in each new book.  Perhaps there is a different explanation that one may better understand but the books contain basically the same information.

    What is missing is how to do closed loop control.  The problem is that even the professors and many professionals do not understand closed loop control.   It isn't that complicated.

    Download this:
    https://deltamotion.com/peter/Mathcad/Mathcad%20-%20T1C1%20P%20Only%20Laplace.pdf

    Equation 1 is the controller function.  In this case it is only a proportional gain.

    Equation 2 is the open loop transfer function for the hydraulic actuator.  This is simiarl to what YSX published in 1982.

    Equation 3 shows how to combine the controller and open loop transfer functions to get a closed loop transfer function ( CLTF)

    CLTF(s) = Gc(s)*Ga(s)/(1+Gc(s)*Ga(s))
    where:
    CLTF(S) is the closed loop transfer function in the s domain using Laplace transforms.
    Gc(s) is the representation of the controller's closed loop function ins the s domain.
    Ga(s) is the open loop transfer function for the hydraulic actuator in the s domain.

    s is the Laplace operator.  It is a frequency.

    Equation 4 is the simplified close loop transfer function.
    Equation 5 is the characteristic equation of the closed loop transfer function.   The characteristic equation is the denominator of the closed loop transfer function.  The characteristic equation determines the response to a control signal.

    Equations 6a, 6b, and 6c are the desired characteristic equation.   The desired characteristic equation allows one to chose the desired response within limits.

    Notice that the characteristic equation and the desired characteristic equation are both third order polynomials.
    Since both the characteristic and desired characteristic equations both have equal s^3 coefficients.   The coefficents for s^0, S^1, and S^2 must be equal.    This provides 3 equations to solve for 3 unknowns as shown in equation 7.
    The three unknowns are Kp ( proportional gain ),  alpha ( the real part of the three closed loop poles ) and beta ( the imaginary part of the three closed loop poles ).

    Notice that the solution is symbolic.

    There is a formula for Kp ( proportional gain )
    There is a formula for α ( the real part of the three closed loop poles )
    There is a formula for β  ( imaginary part of the three closed loop poles ).

    Notice that the formulas all depend on the parameters for the open loop system.  This means that once the hydraulic system is designed,  the person trying to optimize the gains cannot do better than what is predicted by the formulas.

    α has units of 1/time.   If α is inverted then it becomes a time constant.  This is the optimal time constant for any proportional only controller like a stepper cylinder.

    Equations 13 and 14 provide the position and velocity response as a function of time.  Again, the response is determined by the hydraulic and mechanical design.  There are no gains in these formulas that will make the response faster.  The optimal response is determined by the open loop gain, natural frequency and damping factor.  Notice also that r is the amount of change in position but the error always decays at exp(α*t)

    Learn this.  The professors need to teach this.  Close loop control isn't being taught.  What ever the teachers teach you do not believe that is all there is.  There is so much more.
    Unless hydraulic people learn this they will lose to those using servo motors.


    回复 论坛版权

    使用道具 举报

    该用户从未签到

    发表于 2019-2-3 11:41:57 | 显示全部楼层
    PEN 讲解的很清楚,辛苦了、从PEN的讲解中就能体会到学好伺服系统确实非常艰难,需要大量高深的数学知识,要解高次方,要懂拉氏变换和反变换,求解微积分中的高次方解。这些往往把同学们就搞糊涂了。为什么要这样麻烦?却没有人告诉你,这就让许多人陷入了迷忙?我没有学过液压,也没有学过自控,所以我也感到这条路实在太麻烦。有没有简单一点的方法?哪怕不哪么完美?于是就走了目前这条路。尽管在很多人看起来可能不那么完美,没有那么多数学方程,但好用就行,这是我们的目标。我认为,两条道路都可以走,能形成互补,比如需要写论文的,毫无疑问数学方程多的描述是一种高水平的表现,如果只需要解决问题的,先把问题解决了再说,至于论文,留到后面去解决。所以,我觉得两条道路互补。不矛盾。PEN 认为如何?
  • TA的每日心情
    开心
    2017-1-29 23:32
  • 签到天数: 58 天

    [LV.5]常住居民I

     楼主| 发表于 2019-2-4 06:43:53 | 显示全部楼层
    “PEN讲解的很清楚,辛苦了”
    这并不难。我可以用例子填写很多书。

    “PEN讲解的很清楚,辛苦了”
    这并不难。 我可以用例子填写很多书。

    必须有人能够改变等式1
    Gc(s)是PID控制器而不是P only控制器。
    然后计算闭环传递函数,等式4。
    有人喜欢back2049应该试试。

    “为什么要这样麻烦?”
    你让我开怀大笑。

    “却没有人告诉你,这就让许多人陷入了迷忙”
    那会是YSX和数字液压吗?

    我认为YSX和数字液压显然不希望人们学到更多东西。 伤心。 有人应该接受我上面的挑战,以表明找到闭环transf函数并不困难。

    “所以,我觉得两条道路互补。不矛盾.PEN认为如何?”
    步进气缸总是一个小的。
    真正的斗争是与伺服电机竞争。
  • TA的每日心情
    慵懒
    2016-2-27 10:51
  • 签到天数: 8 天

    [LV.3]偶尔看看II

    发表于 2019-2-4 08:56:44 www.iyeya.cn | 显示全部楼层
    步进液压缸的真正对手是伺服电杆。这主要是功能上原全重叠,连限制也相同。不算成本的话,大部份5吨以下的应用,伺服电杆完勝液压,单是省去液压油这一点,便让我們懂液压的无用武之地!出产步进缸的可考慮把油箱和电控也集成为一体,做成免调试,插电即用的产品来和伺服电缸竞爭。
  • TA的每日心情
    开心
    2017-1-29 23:32
  • 签到天数: 58 天

    [LV.5]常住居民I

     楼主| 发表于 2019-2-4 23:29:25 | 显示全部楼层
    游勇们看到我们的增长每年都在增长。

    YSX认为人们学习控制理论太愚蠢了。 我看到学生们与机器人竞争。 我看到DJI无人机。 也许YSX应该去深圳

    You Yong is too pessimistic.  We see our growth increasing every year except for 2009.

    YSX thinks people are too stupid to learn control theory.  I see students competing with robots.   I see DJI drones.   Perhaps YSX should go to ShenZhen
  • TA的每日心情
    开心
    昨天 01:29
  • 签到天数: 1184 天

    [LV.10]以坛为家III

    发表于 2019-2-5 12:48:11 | 显示全部楼层
    PEN 发表于 2019-2-4 23:29
    游勇们看到我们的增长每年都在增长。

    YSX认为人们学习控制理论太愚蠢了。 我看到学生们与机器人竞争。  ...

    Beckhoff china 20180Sales is 1 billion RMB.
    来自安卓客户端来自安卓客户端

    该用户从未签到

    发表于 2019-2-5 16:16:11 | 显示全部楼层
    本帖最后由 Use 于 2019-2-5 16:36 编辑

    PEN先生关于我反对学习自控理论的理解完全错了,我主张学习应更高的效率才是正道。伺服系统毕竟是为工业服务的,他应该是一个工具,不应该让使用者都去研究它的高深理论,就像我们用手机而不用去研究手机的工作原理,使用相机而不用研究数码相机的工作原理一样。液压是为生产服务的,伺服液压也是为生产服务的,一个人把它研究清楚了,然后把它变成工具人人会用,人们才有更多的精力去研究它在各领域更好的应用,或者研究更为价值的技术。这种让使用者投入大量精力去研究怎样使用正说明搞液压专家的悲哀。拉式变换、三角函数表、对数表等等都是数学家们一次劳动让后人使用就行了,就是这个道理。现在的计算器也是这个道理,唯有伺服液压让人们没玩没了的研究、写书、读书、写论文,你不觉得这是一种无奈的悲哀吗?还要为这些每人花大量的时间去学习也很难掌握的方法叫好?搞理论研究的是将其推进到越高深越好,我是搞实际出身的,我的目标就是一人辛苦解决万人之劳累。正如我40年前发明可调式同步阀和自调式同步阀一样,我一人辛苦了,把它变成标准产品,后人只管采用就是了。将节省研究同步的时间用于更需要的研究,社会才能进步。如果我们到现在为止还要没玩没了的去研究伺服系统的控制理论只能说是液压落后的表现,难怪液压几十年没有突破性进展,可能就是将大量的液压能人引入到没玩没了的重复研究控制理论去了,既耽误了年轻人的宝贵精力,也耽误了青春,还无法取得实质性进展。才有现在惊呼电传将大量取代液压的悲哀。我们研究数字液压的目的,也是要将伺服液压变成一个人人会用的工具,将人们的精力从这个没完没了的陷阱里引出来,投入到更需要的研究中去,这才是正道。

    该用户从未签到

    发表于 2019-2-5 17:03:08 | 显示全部楼层
    本帖最后由 Use 于 2019-2-5 17:05 编辑
    游勇 发表于 2019-2-4 08:56
    步进液压缸的真正对手是伺服电杆。这主要是功能上原全重叠,连限制也相同。不算成本的话,大部份5吨以下的 ...

    游大侠的担心有点道理,但不全面,20年前我设计第一支数字电动缸时就已经对他的性能有所了解。当时,在连铸结晶器液面控制中,国外普遍采用伺服液压,难度非常大,价格高昂。引进一套要数百万,中国引进了上百套,一个偶然的机会,让我进入了这个领域,我分析后发现电动缸完全胜任这一要求,于是在与5家外国跨国公司的竞争中大胆推出这一技术,价格是国外的几分之一,并答应与使用方共同享有专利,因而获得了投标胜利。我拿到该项目后,采用全新的设计和控制方案,最后在98年重庆钢铁公司一次投运成功,所有水平均超越了引进水平,冶金报做了整版报道。后来这一专利被国内多家仿制,价格降到了引进的十分之一,其结果是所有外国公司均退出了中国市场。我也被挤了出来。这就是20年前数字电动缸打败伺服液压的一次精彩实例。
    回复 支持 1 反对 0

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    慵懒
    2016-2-27 10:51
  • 签到天数: 8 天

    [LV.3]偶尔看看II

    发表于 2019-2-5 21:45:54 www.iyeya.cn | 显示全部楼层
    恭喜恭喜。

    该用户从未签到

    发表于 2019-2-7 13:52:35 | 显示全部楼层
    本帖最后由 Use 于 2019-2-7 21:06 编辑
    PEN 发表于 2019-2-4 23:29
    游勇们看到我们的增长每年都在增长。

    YSX认为人们学习控制理论太愚蠢了。 我看到学生们与机器人竞争。  ...

    关于学习的问题,我不是自夸,本人有一套关于学习的技巧和方法,所以学习效率极高,这在高中和大学阶段就已经明显表现出特色,即会玩会学习,用比别人少得多的时间取得了比别人好得多的效果,用现在的话说叫学霸。我一直主张要以自学为主,因为只有自学的才真正学懂和掌握,尤其是自己悟出了道理最有价值。我攻下的每一个难题都不是采用常规的道路,包括我攻下的钢管矫直机辊型曲线,这是文革时期太重陈惠波攻下的世界级工程数学难题,人民日报全版报道,将陈树立为工程技术人员的榜样,陈是西安交大学数学物理的,数学非常好,花了很长时间用泛函求极值、复杂的推导过程攻下了这一难题,在数学通报上发表,获得空前的5万巨奖(相当于现在500万),中央领导接见,该难题的解决对中国制造高水平矫直机具有很大的帮助(当时苏联权威都没有解决这一难题),因而国家高度重视。我从人民日报的报到中了解了这一难题,于是私下研究,很快找到解决方法,我直接列了三个微分方程,用半篇纸就解决了,我拿到数学所去求证,答案是完全正确,为了解决生产中的实用,防止每次计算都需要上计算机进行迭代(当时计算机不普及,还要用穿孔机编程),我又用初等数学寻找近似解,终于找到了精度千分位的常规计算公式,还找到了作图解的方法。这一研究被同事带到邢台轧辊厂应用,邢台厂是目前我国矫直机轧辊的最大生产企业。我想,如果我的解法当时先于陈在数学通报发表,哪将不会得到任何奖励,国家也不会重视。因为太简单了,所以我早就得出结论,简单问题复杂化能得大奖,复杂问题简单化将一无所得。20辊轧机的AGC控制,多么重大的攻关难题啊?引进以千万为单位,中国权威大学十年攻关,两度获重奖。可是在我的手里,用我的控制理论和方法,我没有去现场,一次成功,达到世界先进水平,又应该获什么奖?武钢高炉热i风炉交错热并联,武钢花巨资引进,外国公司用了极复杂的算法、极多的传感器,没有成功,拍拍屁股就走了。我们只用几分之一的价格,一个原来就有的传感器,采用全新的方法和算法,杨涛亲自领导安装调试,一次成功,这在世界上也是首次,也没得任何奖励啊!这种例子比比皆是,包括数字液压。所以,说我们不重视理论是不正确的,应该说我们不迷信传统理论,敢于挑战传统,才能取得多领域突破。
    您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

    本版积分规则

    • 液压系统密封及管接头油口选择的设计研究
    • 液压行业工业4.0的样板工厂—来自哈威工厂
    • 吸油管设计经验总结
    • 液压行业中常用的压力单位介绍
    • 国外大型矿用挖掘机综述