[其他]動力傳動裝置

無效

• 申請號: 86103672
• 申請日: 1986-05-31
• 公開（公告）號: CN86103672A
• 公開（公告）日: 1987-01-07
• 發明（設計）人: 耶希亞·M·埃爾利比亞里;理查德·S·利姆休斯
• 申請（專利權）人: 維克斯公司
• 主分類號: G05B13/00
• 分類號: G05B13/00;G05B15/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 董江雄

本發明是關于動力傳動裝置，特別是關于電動、電-氣動和/或電-液伺服控制系統一類的動力伺服控制系統。

在電-液伺服控制系統中，一般的作法是提供代表受控機構上所要求的位置、速度和加速度的指令信號，并用相應的傳感器裝置測定受控機構上的實際位置、速度和加速度，再以指令信號與測定的運動參數之間用誤差信號表示的差異來驅動液壓執行機構。在受控機構上裝設三個傳感器或使其響應受控機構，不僅大大增加了伺服系統的總費用，且同時降低了系統的可靠性。上述缺點對日益要求降低成本、簡化結構和高可靠性的工業自動裝置技術領域來說更顯突出。

美國4，502，109號專利公開了具有位置、速度和加速度三個動態變量的電-液伺服控制系統。控制系統包括一個與測定負荷位置用的液壓執行機構耦合的傳感器，和一個響應所測位置以測算速度和加速度用的數字監測裝置。表示所測和/或預測狀態變量的信號與輸入狀態指令信號進行比較得出差異或誤差信號以驅動執行機構。監測裝置的電子部件包括數字微處理，此微處理機為可編程的并以解相應的線性方程來測算各狀態變量。方程式的若干常數是執行機構和驅動質量特性的函數，這些常數通過對應的一系列可由操作人員調節的電阻器輸入微處理機中。4，581，699號美國專利對原公開的專利進行了改進，把若干方程式常數從遙控系統加到監測裝置的存儲寄存器中。

雖然上述提及的專利申請中公開的技術在本領域中大有改進，但在許多方面還有待于完善。例如，在各輸入采樣間隔為解相應數量的方程而需要對若干狀態變量進行的計算相當費時，限制了操作速度和可完成的工作量。此外，要求將系統參數加到監測裝置上，這種做法限制了諸如改變磨損或液壓液體壓力等條件的系統適應能力。

因此，本發明總的目的是提供一個能自行適應操作條件的伺服控制系統，即能周期性地更新系統的一些或全部常數以適應變化著的各種條件并能提高計算速度。

本發明的另一目的是提供既能達到上述目的又能經濟可靠地實現上述目的的伺服控制系統。

本申請公開的各采樣數據反饋控制系統，其控制是在定期不連續的時間間隔內對各種控制信號和誤差信號進行采樣而實現的。具有這種特性的采樣數據控制系統應和連續模擬控制系統區別開來。為了公開和說明起見，應把本發明的采樣數據反饋控制系統，在結構和操作上看成是屬于所謂采樣數據或Z變換的區域。這種類型的系統可以用線性差分方程表示，其常數在取樣間隔內變化不大，且從系統傳遞函數的Z變換能得出變量Z的有理多項式系數。這個變量是復變量，它與周知的拉普拉斯變換的變量S的關系可用下列方程表示

Z＝e^TS（1）

其中T為取樣間隔。在Z變換理論中，傳遞函數、變換原理、組合原則和轉換等概念都和數據采樣系統有關，這種關系在許多方面可與拉普拉斯變換對連續系統的關系相比較。拉奇尼（Ragazzini）和富蘭克林（Franklin）著的《采樣數據控制系統》一書（麥克勞希爾“Mc-Graw-Hill”一九五八年版）中全面論述了采樣數據控制系統和Z變換理論。

根據本發明公開的實施例，采樣數據控制系統接收表示液壓執行機構和負荷上所要求的和實際運動的輸入信號并對其采樣，還為執行機構提供獲得要求的運動所需的控制信號。這種采樣數據控制系統包括有串聯和反饋補償的數字處理回路，且其與液壓系統的特性函數相協調，以形成在采樣數據或Z變換區域內完整的閉路控制系統操作。串聯和反饋補償回路中的各差分方程常數是在各采樣間隔重新計算的。在本發明的實施例中，這些常數是作為系統性能的函數重新計算的，以使系統控制隨操作條件或負荷自動變化。在本發明的另一實施例中，系統常數是根據一單運算變量（或遙控系統）輸入進行計算的，這個輸入能適應系統性能由操作人員實現的快速跟蹤操作，同時節省計算時間。

從以下面的說明，所附的權利要求和附圖可更好地了解本發明及其目的、特點和優越性，其中：

圖1是根據先有技術，基本的電-液伺服控制系統的功能方框圖;

圖2是根據本發明的基本電-液控制系統的功能方框圖;

圖3是根據本發明的實施例，針對圖2的采樣數據數字控制器更詳細的功能方框圖;

圖4是根據本發明的第二實施例，對應圖2的采樣數據數字控制器詳細的功能方框圖;

圖5是解釋本發明另一實施例的部分方框圖;

圖6是說明本發明另一實施例工作的曲線圖;

圖7是根據本發明目前較佳實施例的電子控制器的電氣原理圖。