[發(fā)明專利]二維優(yōu)化電液伺服系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810376582.1
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN108762347B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張碧陶;姚科;高福榮
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州市香港科大霍英東研究院
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 胡輝

本發(fā)明公開了二維優(yōu)化電液伺服系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法，系統(tǒng)包括：人機(jī)操作面板、伺服系統(tǒng)、泵和壓力傳感器；方法包括：通過人機(jī)操作面板將壓力指令或流量指令發(fā)送到伺服系統(tǒng)；伺服系統(tǒng)將壓力反饋值或流量反饋值實時回傳到人機(jī)操作面板；根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，對系統(tǒng)性能進(jìn)行二維優(yōu)化，所述二維優(yōu)化包括系統(tǒng)運(yùn)作周期內(nèi)的性能優(yōu)化和系統(tǒng)運(yùn)作周期間的性能優(yōu)化。本發(fā)明的通訊穩(wěn)定性高、實時性強(qiáng)，能夠根據(jù)反饋值對信號指令的輸入進(jìn)行實時修正，可靠性高，還能夠?qū)ο到y(tǒng)運(yùn)作周期內(nèi)的性能優(yōu)化和系統(tǒng)運(yùn)作周期間的性能優(yōu)化同時實施控制，保障了產(chǎn)品質(zhì)量的一致性，穩(wěn)定性高，可廣泛應(yīng)用于電氣?液壓混合設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電氣-液壓混合設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是二維優(yōu)化電液伺服系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法。

背景技術(shù)

液壓機(jī)的控制系統(tǒng)一般需要同時控制壓力和流量兩個物理量。傳統(tǒng)的電液系統(tǒng)的人機(jī)操作界面工作在開環(huán)模式；然后通過模擬量通信方式把設(shè)定的壓力P和流量Q等指令發(fā)送到伺服系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)根據(jù)實際工況實時切換壓力和流量以跟隨設(shè)定值的控制。伺服系統(tǒng)的跟隨控制是閉環(huán)模式，即當(dāng)控制壓力時，伺服系統(tǒng)實時采集壓力反饋信號與給定信號對比，進(jìn)行誤差控制；當(dāng)要控制流量時，則采集電機(jī)的轉(zhuǎn)速，把電機(jī)轉(zhuǎn)速跟流量做等量映射，根據(jù)電機(jī)的反饋速度計算出當(dāng)前流量，再與設(shè)定流量值比較，把誤差作為控制器的調(diào)節(jié)輸入進(jìn)行控制，達(dá)到反饋值跟隨設(shè)定值的目的。

從上述現(xiàn)有的電液系統(tǒng)控制模式可以得出以下的不足：

1)人機(jī)操作面板作為整個系統(tǒng)的“大腦”，指令信號(壓力和流量)是單方向發(fā)送到伺服系統(tǒng)的，而伺服系統(tǒng)沒有對測量值進(jìn)行實時反饋，如果伺服系統(tǒng)受到干擾出現(xiàn)了執(zhí)行誤差，現(xiàn)有電液系統(tǒng)無法進(jìn)行實時修正，因此無法保證過程變量的控制是嚴(yán)格按照給定的工藝設(shè)定值來執(zhí)行的，不夠可靠；另外，現(xiàn)有的基于模擬量的通訊方式，穩(wěn)定性較差，不夠?qū)崟r；

2)電液系統(tǒng)在實際工程應(yīng)用中(如注塑機(jī)、液壓鍛造機(jī)等)具有重復(fù)性，現(xiàn)有的液壓伺服系統(tǒng)控制算法只考慮一個周期內(nèi)的控制性能。而電液系統(tǒng)在不斷的重復(fù)工作過程中，受到油溫、環(huán)境等變化的影響，會出現(xiàn)周期間的生產(chǎn)要素變化。如果電液系統(tǒng)不能及時修正這些變化，則會影響產(chǎn)品質(zhì)量及一致性，穩(wěn)定性較差。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的第一目的在于：提供一種實時、穩(wěn)定且可靠的二維優(yōu)化電液伺服系統(tǒng)。

本發(fā)明的第二目的在于：提供一種實時、穩(wěn)定且可靠的二維優(yōu)化電液伺服系統(tǒng)的實現(xiàn)方法。

本發(fā)明所采取的第一技術(shù)方案是：

二維優(yōu)化電液伺服系統(tǒng)，包括：

人機(jī)操作面板，用于進(jìn)行工藝參數(shù)設(shè)置、顯示工藝參數(shù)的設(shè)定值和反饋值，以及根據(jù)反饋值來對輸入?yún)?shù)進(jìn)行實時修正；

伺服系統(tǒng)，用于根據(jù)設(shè)置的工藝參數(shù)，驅(qū)動電機(jī)運(yùn)行；

泵，用于提供油路的油壓；

壓力傳感器，用于檢測液壓油路的壓力值；

所述人機(jī)操作面板通過工業(yè)現(xiàn)場總線或網(wǎng)絡(luò)與伺服系統(tǒng)連接，所述伺服系統(tǒng)與泵連接，所述壓力傳感器的輸入端連接泵的輸出端，所述壓力傳感器的輸出端連接伺服系統(tǒng)的輸入端。

進(jìn)一步，所述人機(jī)操作面板包括：

鍵盤，用于進(jìn)行工藝參數(shù)設(shè)置；

顯示屏，用于顯示工藝參數(shù)的設(shè)定值和反饋值；

所述鍵盤的輸出端分別連接顯示屏的輸入端和伺服系統(tǒng)的輸入端，所述顯示屏的輸入端連接伺服系統(tǒng)的輸出端。

進(jìn)一步，還包括：

位移傳感器，用于測量執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位移；

所述位移傳感器的輸入端連接泵的輸出端，所述位移傳感器的輸出端連接伺服系統(tǒng)的輸入端。