[發(fā)明專利]一種多軸液壓伺服耦合運動的控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610115013.2
• 申請日: 2016-03-02
• 公開（公告）號: CN105757064A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉發(fā)明;高猛;肖瑞孜;唐凱;王明陽
• 申請（專利權(quán)）人: 成都飛機工業(yè)（集團）有限責任公司
• 主分類號: F15B21/08
• 分類號: F15B21/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及涉及伺服液壓軸自動控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多軸液壓伺服耦合運動的控制方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的多軸液壓伺服運動控制系統(tǒng)由IPC(工業(yè)計算機)、運動控制器、端子鏈接板、液壓執(zhí)行單元和位置反饋單元組成，多軸液壓伺服控制軟件是運行在用戶態(tài)的Windows程序，運動控制器是基于PCI接口多軸運動控制器，這種控制方法結(jié)構(gòu)復雜，可靠性低，維護不方便。鑒于目前上述種種情況，開發(fā)出一套結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，運行穩(wěn)定的多軸耦合運動控制系統(tǒng)為市場所期盼。

另在中國專利號為03137054.3，公開了一種多通道同步液壓伺服傳動裝置，它由多個液壓伺服系統(tǒng)組成多軸傳動，去驅(qū)動同一負載對象，為了保證其同步傳動采用“軟件伺服”使系統(tǒng)達到同步驅(qū)動。由計算機來的指令信號輸出給功率放大器，操作伺服閥，進而操作作動筒，推動活塞輸出位移，通過壓力傳感器測出作動筒腔的壓力，同時輸出給信號選擇器，經(jīng)選擇器選取壓力均值并與其中一個壓力進行比較得到壓力差值，再經(jīng)均衡函數(shù)器反饋到本通道，同時由位置反饋將綜合輸出軸的位移反饋到功率放大器，構(gòu)成位置閉環(huán)系統(tǒng)，使各通道壓力趨向一致，緩解通道間力的紛爭，達到同步傳動。本發(fā)明經(jīng)試驗表明各通道能很好地同步傳動，其差異值引起的力紛爭小于1.4%。這種傳動裝置中被控對象必須是同一負載，并且多通道都是一個方向矢量的軸，主要是解決多通道間力的紛爭問題，在位置同步控制方面主要依靠機械來平衡。鑒于目前上述種種情況，開發(fā)出一套結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，運行穩(wěn)定的多軸耦合運動控制系統(tǒng)為市場所期盼。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，運行穩(wěn)定的多軸液壓伺服耦合運動的控制方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種多軸液壓伺服耦合運動的控制方法，其特征在于：包括如下步驟：

(1)利用所需加工零件的工藝參數(shù)，采集運動過程中主軸與從軸的對應(yīng)位置關(guān)系，并采集凸輪點數(shù)據(jù)；

(2)將采集的凸輪點數(shù)據(jù)制作成凸輪表，生成凸輪曲線；

(3)將主軸和從軸按照凸輪曲線進行耦合。

所述步驟(3)的耦合方式為：主軸開始運動，從軸按照凸輪曲線對應(yīng)位置跟隨主軸運動；主軸運動到設(shè)定目標位置后，主從軸解耦并停止，恢復為單軸控制。

所述的凸輪曲線是線性或非線性的曲線。

主軸與從軸在同步運動區(qū)間自動耦合，在非同步運動區(qū)間自動解耦。

每一個軸對應(yīng)一個已規(guī)劃好的凸輪表，且各軸表格長度相同。

耦合運動時，主軸運動到凸輪曲線設(shè)定位置時，從軸也同時運動到凸輪曲線與之相對應(yīng)的位置。

一種多軸液壓伺服耦合運動的控制方法的控制系統(tǒng)，其特征在于：包括計算機、輸入信號端子模塊、輸出信號端子模塊、伺服放大板、伺服閥和液壓缸，所述輸入信號端子模塊與輸出信號端子模塊采集現(xiàn)場各個開關(guān)量、模擬量、脈沖信號，利用所述多軸液壓伺服耦合運動的控制方法，并通過伺服放大板輸出給各液壓伺服閥，從而驅(qū)動各液壓缸做單軸的定位運動及多軸的耦合運動。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

1、本發(fā)明運算能力強，可控軸數(shù)多。多軸液壓伺服耦合運動控制系統(tǒng)在外圍硬件配套的情況下，最多可同時控制255個全閉環(huán)的伺服液壓軸。本控制方法的運算處理是基于IPC（工業(yè)計算機）的實時內(nèi)核，相對于傳統(tǒng)基于PCI接口的運動控制器，本方法的運算能力有大幅度的提升。

2、適用性廣，應(yīng)用靈活。在大多數(shù)應(yīng)用伺服液壓控制的運動機構(gòu)中，需要不多于127對軸的耦合運動控制設(shè)備都可以適合采用本方法來控制。用戶可以根據(jù)不同的運動控制對象而采取互不相同的運動控制參數(shù)，達到不同的運動控制對象耦合運動的目的。

3、維護方便，擴展能力強。多軸液壓伺服耦合運動的控制方法，設(shè)備的調(diào)試及運行都在軟件窗口頁面中進行，對各個伺服軸的參數(shù)配置都可以非常直接方便的修改，不需要第三方插件或驅(qū)動，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，設(shè)備維護方便。由于系統(tǒng)的硬件和軟件的設(shè)計都是基于模塊化的，硬件的擴展和替換非常方便快捷，系統(tǒng)的軟件升級同樣十分便利，從而在整體上提高了系統(tǒng)的可擴展能力。

附圖說明

圖1是本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明耦合運動控制方法流程圖。

圖3是實施例主從軸耦合的凸輪表。

圖4是實施例主從軸耦合的凸輪曲線。

具體實施方式