液压顶升装置的兴起及提高液压伺服控制方案

　　<一>、液压同步提升技术的形成

　　同济大学从80年代中期开始进行计算机电液控制技术的工程应用研究，较早用在液压电梯的控制中。采用MCS-48系列单片计算机、DYBQ一G25型电液比例调速阀，进行电梯的信号逻辑控制和调速控制。围绕电梯加、减速段舒适性问题和门区平层问题，进行了电液比例控制系统调速特性的研究，并针对电梯控制接触器的电磁干扰，解决了计算机控制系统的抗干扰问题，都取得了良好效果。可以说，这是液压同步提升技术的雏形(单点液压顶升)。对这些基本问题的研究和解决，为以后同步液压顶升技术的形成奠定了技术基础。

　　液压同步提升技术是在1990年被正式应用于上海石洞口二电厂2*60MW发电机组钢内筒烟囱顶升工程中。钢内筒烟囱高240m，直径6.5m，总重600t，采用倒装法逐段向上顶升施工。三个液压爬升器在三根刚性立柱中间，依靠油缸的同步伸缩和上下插销的协调插拔向上爬升，将纲烟囱同步托起。在此工程中，进行了爬升器负载平稳转换研究；采用MCS一51系列单片机进行数字PID同步调节，解决了三点支承的同步控制问题，使顶升过程的同步精度达到±1mm，满足工程要求。这是该项技术在重大工程应用方面迈出的关键一步。

　　<二>、提高液压提升设备速度特性的伺服控制方案

　　液压提升装置的主要功能在很大程度上依赖于液压伺服变量液压泵量液压马达回路及其控制系统构成的驱动系统、大惯量滚筒一负载系统、电液定位与制动系统等多方协调平衡工作，而其速度特性，尤其是动态速度控制精度则主要取决于液压驱动及其变量控制系统的特性。在液压提升设备的发展中，除降低噪声、提高液压系统工作效率和性等问题仍需继续研究并加以解决外，如何提高液压提升设备的动态控制精度以提高其性、层位控制精度和乘坐舒适性等综合性能，则是其所面临的新问题，而实现液压提升设备的计算机控制则是较基本的手段。

　　液压伺服系统的控制方案是实现液压提升设备计算机控制的关键，后的控制方案要求能系统的大功率(≥1000kW、大负载、大惯量特性，增大系统的速度刚性，缩短负载扰动下系统的调节过程和保持系统高工作效率等；针对后的方案，选择一种合适的控制算法并进行控制器的设计则是下一步的工作。

　　液压顶升设备的液压驱动系统是典型的具有大惯性负载、非线性、时变性的高阶系统，其动态性能随着负载的变化而变化很大，对这类系统开环控制想要达到较高的性能困难，因为系统无法预知由于各种干扰信号的存在而对输出的影响，也就是很难对它们进行补偿，只有采用闭环控制，同时采用多种控制策略来增强系统刚度，使系统控制精度达到较，这样才能达到比较满意的液压提升性能。针对液压提升设备存在的问题，可同时采用模拟控制与数字控制方法来校正和控制、除了采用比较典型的PID控制、自适应控制、变结构控制等策略，近年来一些控制策略如模糊控制、神经网络等人工智能控制策略也已发展与应用。