第41卷第12期 Vol. 41No. 12
压技术银
FORGING & STAMPING TECHNOLOGY
插装式比例节流阀自抗扰控制研究姚静1,2,3，张
浩”，孔祥东1,2,3
阳3，陈
2016年12月 Dec.2016
（1．河北省重型机械流体动力传输与控制实验室，河北秦皇岛066004；2.先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室，
河北秦皇岛066004；3.燕山大学机械工程学院，河北秦皇岛066004）
摘要：为了克服插装式比例节流阅中流量增益非线性、液动力、摩擦力等多种非线性抗扰动对阀芯控制性能的影响，提出了三并进行了验证。在此基础上设计了三阶自抗扰控制器，并对设计的控制器参数进行了整定优化。通过伤真和实验分别对插装
采用自抗扰控制下的主阀芯在阶跃激励下的
式比例节流主阅芯的阶跃响应的快速性和抗干扰特性进行了研究。
。结果表明：：
响应和抗干扰能力方面明显均优于PID控制，
系统具有较好的动静态性能和鲁棒性
关键词：插装式比例节流阀；电液位置伺服控制系统；
系统辨识；自抗扰控制；阶跃响应；抗干扰特性
DOI: 10. 13330/j. issn. 1000-3940. 2016. 12. 016
中图分类号：TH137.5
文献标识码：A
文章编号：1000-3940（2016）12-0095-07
Researchonactivedisturbancerejectioncontrolforcartridge
proportional throttlevalve
Yao Jing'.2,3, Zhang Yang , Chen Hao', Kong Xiangdong.2,3
( 1. Hebei Province Key Laboratory of Heavy Machinery Fluid Power Transmission and Control , Qinhuangdao 066004, China;
Key Laboratory of Advanced Forging & Stamping Technology and Science, Ministry of Education of China, Qinhuangdao 2.
066004, China; 3. School of Mechanical Engineering, Yanshan University, Qinhuangdao 066004, China)
Abstract : In order to overcome the influenxe of non-linearity, hydrodynamic force, friction force and other nonlinear perturbations on the spool eontrol performance, third - onder active disturbance rejection nonlinear control strategies were put forward. For cartridge proportion-al throttle valve DN80 with large flow rate, its mathematical model was established by the system identification method, and the verifica-tion was carried out. On the basis of this, the active disturlanoe rejection eontrol ( ADRC) strategy was adopted, and the parameters of the active disturbance rejection controller were optimized. Furthermore, the fast speed step response and anti-interference characteristics for main valve core of cartridge proportional throttle valve were researched by simulation and experiment. The research results show that the fast speed step response and anti-interference characteristics of main valve core with ADRC are better than that with PID eontrol, and the system has good steady-state performanxe and robustness
Key words : cartridge proportional throttle valve; electro-hydraulic position servo control system; system identification; active disturb-ance rejection control ( ADRC) ; step response; anti-interference characteristics
随着比例技术和插装阀技术的快速发展，插装式比例节流阀被广泛应用于锻压机、压铸机等重型设备），大大提高了重型装备的产品精度和自动化水平。然而，随着许多大型重型装备的特殊工艺需
不仅要求插装式比例节流阀具有高响应、大流求，
而且对其开启过程中的节流口面积的变化规律量，
收稿日期：20160504；修订日期：20160816
基金项目：河北省自然科学基金资助项目（E2014203247）
作者筒介：姚静（1978），女，博士，别数授万方数qiljsaceys elecn
提出了更高要求，致使其流量增益非线性[2]，再加上插装阀本身的流量-压力、液动力、摩擦力等非线性扰动，传统插装式比例节流阀的控制器已不再适用。因此，需要设计一种控制器，具有较强的棒性，能克服内部和外部的非线性扰动的影响。
近几年，许多研究者致力于优化插装式比例节流阀的性能，拓展其功用。考虑摩擦、液动力等因素的非线性建模技术被应用于插装阀并已通过实验验证[3-6]。随着流场仿真技术的发展，插装阀结构不断被优化。同时，为实现不同流量增益或者开启过程中的变增益，提出了多种节流口形状，并通过