[發明專利]一種伺服壓力機的位置壓力混合優化控制方法

有效

• 申請號: 202011601881.4
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112776413B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 李琦;盛春營;張傳錦;程慧杰;范宏偉;袁全;王巖;張傳輝
• 申請（專利權）人: 濟寧科力光電產業有限責任公司;山東省科學院激光研究所
• 主分類號: B30B15/26
• 分類號: B30B15/26
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 張貴賓

1.一種伺服壓力機的位置壓力混合優化控制方法，包括位置控制環、壓力控制環、速度命令切換器、速度控制環、轉矩控制環、失量控制器，其中：

位置控制環：位置控制環的位置給定值為伺服壓力機的工藝曲線，位置反饋值為測量的滑塊位置，位置給定值減位置反饋值為位置差值，位置差值輸入到位置控制環；

壓力控制環：壓力控制環的壓力給定值為伺服壓力機下死點附近的壓力設定值，壓力反饋值為測量的壓力值，壓力給定值減壓力反饋值為壓力差值，壓力差值輸入到壓力控制環；

速度命令切換器：速度命令切換器的輸入為位置控制環的輸出或壓力控制環的輸出；速度命令切換器用于控制模式切換，速度命令切換器內部包含有第一PI調節器；

速度控制環：速度控制環的給定值為速度命令切換器的輸出值，速度命令切換器的反饋值為伺服電機的位置傳感器反饋的位置值經過微分后得到，速度控制環的給定值與速度命令切換器的反饋值之差為速度控制環的輸入，速度控制環的輸出為轉矩控制環；速度控制環內含有第二PI調節器；

轉矩控制環：轉矩控制環輸出為矢量控制SVPWM的輸入；轉矩控制環含有第三PI調節器；

失量控制器：失量控制器輸出伺服電機驅動器所需PWM波，控制伺服電機運行，然后伺服電機帶動滑塊運動，實現伺服壓力機的工藝曲線運行；

其中速度命令切換器控制包括以下步驟：

步驟一：當位置控制模式單獨起作用時，速度命令切換器的輸入為位置差值，速度命令切換器內部的第一PI調節器被旁路，位置差值作為速度控制環的給定值；

步驟二：當位置控制模式切換到壓力控制模式時，切換后的第一個伺服電機控制周期將0作為速度命令切換器的第一PI調節器輸入，將此時的壓力差值作為速度命令切換器的第一PI調節器反饋值，將位置差值作為速度命令切換器的第一PI調節器初始輸出值，實現模式切換；切換后的第二個伺服電機控制周期之后，速度命令切換器的第一PI調節器的調節輸出的差值趨近于0，使得壓力反饋值逐漸接近壓力設定值，當壓力差值的絕對值ε，ε為接近0的數，說明滿足伺服壓力機設定值要求；

步驟三：當壓力控制模式切換到位置控制模式時，切換后的第一個伺服電機控制周期將位置差值作為速度命令切換器的輸入，直接切換。

2.根據權利要求1所述的伺服壓力機的位置壓力混合優化控制方法，其特征在于：所述位置控制環和壓力控制環均包含可變參數PI調節器，所述可變參數PI調節器的P為傳統伺服壓力機內的位置控制環的PI與可變系數的乘積，可變系數為伺服電機速度值除以滑塊的速度值，I為固定值。

3.根據權利要求1所述的伺服壓力機的位置壓力混合優化控制方法，其特征在于：所述位置控制模式切換到壓力控制模式時或壓力控制模式切換到位置控制模式時，保持速度控制環的輸入值不變。