[發明專利]一種液壓系統中的變速泵控制系統

有效

• 申請號: 202010162021.9
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN111255756B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 梁昌平;岳巧萍
• 申請（專利權）人: 常熟理工學院
• 主分類號: F15B11/024
• 分類號: F15B11/024;F15B11/10;F15B21/08
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 滕詣迪

本發明提出一種液壓系統中的變速泵控制系統，包括第一伺服電機驅動的第一變速泵，第二伺服電機驅動的第二變速泵；第一變速泵一端連通液壓油箱，另一端分別連接到第二變速泵、液壓缸無桿腔的A油口、第一單向閥；第二變速泵一端分別連接到第一變速泵、液壓缸無桿腔的A油口、第一單向閥，另一端連接到液壓缸有桿腔的B油口、第二單向閥；第一單向閥和第二單向閥分別與液壓油箱連通；還包括變速泵控制系統具有結構化遞歸神經網絡，利用神經網絡最終計算得到液壓缸實時的總壓力值，并將總壓力值P_sum和期望位置x_ref作為壓力控制環和位置控制環的目標輸入，本發明的液壓系統無需設置控制閥組件和液壓缸的壓力傳感器，結構簡單。

技術領域

本發明涉及液壓系統的控制領域，具體地為液壓系統中的變速泵控制系統。

背景技術

在電動液壓伺服系統(EHSS)中，為了實現對執行機構液壓缸的精確有效的控制，通常使控制流路輸出的液壓功率由節流原理(使用伺服閥)控制或通過體積控制原理(控制調節泵的排量)。

在現有技術中電動液壓伺服系統對執行機構液壓缸的控制，存在以下技術問題：

1、當利用節流原理(使用伺服閥)控制液壓缸，由于需要在液壓泵與液壓缸之間設置流量控制閥、壓力控制閥、方向控制閥等控制閥結構，成本高、液壓系統復雜，并且在一些工作機械中液壓系統的布局難度比較大。

2、當利用體積控制原理(控制調節泵的排量)控制液壓缸，其控制系統需要實時監測液壓缸有桿腔和無桿腔內的壓力，這樣需要在液壓缸內設置壓力傳感器，使液壓缸的結構變得復雜、成本高，并且控制系統對壓力傳感器本身的測量屬性，例如準確性，精度、可重復性，分辨率，帶寬頻率，線性度等會過度的依賴。

3、由于液壓油的可壓縮性以及液壓缸的泄漏時，都會引起的壓力波動，使液壓缸工作的穩定性不足。

發明內容

1、本發明的目的

為解決上述技術問題，本發明提供了一種液壓系統中的變速泵控制系統，其通過控制變速泵，來控制液壓缸執行機構，并且結構簡單、成本低、控制精確及時，液壓缸執行機構工作穩定。

2、本發明所采用的技術方案

本發明公開了一種液壓系統中的變速泵控制系統，所述液壓系統具有第一伺服電機驅動的第一變速泵，第二伺服電機驅動的第二變速泵；第一變速泵一端連通液壓油箱，另一端分別連接到第二變速泵、液壓缸無桿腔的A油口、第一單向閥；第二變速泵一端分別連接到第一變速泵、液壓缸無桿腔的A油口、第一單向閥，另一端連接到液壓缸有桿腔的B油口、第二單向閥；第一單向閥和第二單向閥分別與液壓油箱連通；所述液壓缸為差動液壓缸；其特征在于：

所述第一變速泵、第二變速泵都可以進行正向和反向的旋轉，并且在液壓缸執行動作時，第一變速泵、第二變速泵的旋轉方向保持相反；

所述液壓系統具有變速泵控制系統，所述變速泵控制系統具有位置控制環和壓力控制環，位置控制環和壓力控制環分別通過輸出的控制信號控制第一變頻器和第二變頻器向第一伺服電機和第二伺服電機供電的頻率，從而控制第一伺服電機和第二伺服電機的轉速和扭矩，進而控制第一變速泵和第二變速泵輸出的壓力和流量，最終調節液壓缸活塞壓力和位置達到期望總壓力值p_sum和期望位置x_ref；所述液壓缸設置有位置傳感器，將實際測得活塞位置x實時反饋給壓力控制環輸入口與壓力控制環輸入口的期望位置x_ref進行比較，得到位置誤差，通過壓力控制環實時反饋調節，縮小位置誤差，最終使活塞位置x達到期望位置x_ref；所述壓力控制環輸入口的輸入參數為期望總壓力值p_sum，所述期望總壓力值p_sum＝p_A+p_B,其中p_A、p_B分別為液壓缸有桿腔和無桿腔中的期望的壓力值。