[發明專利]三級電液伺服閥控制器

無效

• 申請號: 200910071332.8
• 申請日: 2009-01-23
• 公開（公告）號: CN101482133A
• 公開（公告）日: 2009-07-15
• 發明（設計）人: 韓俊偉;叢大成;劉小初;葉正茂
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: F15B13/02
• 分類號: F15B13/02;G05B11/42
• 代理公司: 哈爾濱市哈科專利事務所有限責任公司
• 代理人: 劉 婭

1.一種三級電液伺服閥控制器，其特征在于它包括以下幾部分：

1)信號的輸入和前饋控制器，用以將計算機輸出的±10mA電流形式指令信號轉換為±10V電壓信號，再經前饋控制器調整后，輸出三級電液伺服閥控制器的指令信號，所述的信號的輸入和前饋控制器中，前饋為一階前饋控制環節，通過調整前饋控制器拐點頻率進一步提高伺服閥的頻寬，所述的前饋控制器用于提高系統的頻寬，在三級電液伺服閥控制器電路中，前饋控制器為一階系統，其傳遞函數為：

控制計算機輸出的±10mA指令信號經過一個射極跟隨器和2倍放大后，得到電壓范圍為±10V的位置給定信號-Dref；位置給定信號經過一階狀態濾波器后，得到一階慣性環節輸出和一個微分環節-Vr：兩個環節之和即為傳遞函數的表達式，

其中，K為比例增益，S為拉普拉斯算子，K改變前饋控制器的拐點頻率，通過調節U3B運算放大器旁的電位器R29實現增益調節，即調節K值，前饋控制器還具有位置給定輸出端，其用于位置內環控制參數調試過程中使用；

2)位置閉環單元，伺服閥閥芯位移信號經過調理后形成標準的±10V信號后，作為伺服閥的位置閉環控制的反饋信號，與三級電液伺服閥控制器的指令信號做差；

3)速度反饋控制器和比例控制器，用以通過調節速度反饋增益和比例控制器增益提高伺服閥的頻寬，所述的速度反饋控制器包括歸一化處理部分、V/I轉換部分、速度反饋增益調節部分和位置微分部分，歸一化處理部分將伺服閥的閥芯位移信號進行去偏和比例調節轉換成標準的±10V信號，然后位置微分部分將伺服閥的閥芯位移信號微分得到速度信號，再經過速度反饋增益調節部分對速度反饋增益進行調節，從而實現伺服閥頻寬的調整，伺服閥閥芯位移信號經歸一化的處理后，經過V/I轉換部分輸出±10mA的電流信號，實現閥芯位移信號的輸出和遠傳，伺服閥的閥芯位移反饋信號為MOOG的N123-134LVDT信號調理器輸出的名義值為±10V信號，并將LVDT信號調理器輸出進行調零和放大處理，得到標準的±10V位置反饋信號+Df；

4)伺服閥驅動單元，用以產生伺服閥驅動信號，經伺服驅動器轉換為±40mA的功率驅動信號，驅動伺服閥動作，所述的伺服閥驅動單元中在伺服驅動信號中加入了高頻抖振信號，其頻率和幅值可調；

5)閥芯位移輸出單元，伺服閥閥芯位移信號經過調理后形成標準的±10V信號后，一方面作為伺服閥的位置閉環控制，另一方面經過電壓-電流轉換后輸出給計算機，用于實時監測。