專利名稱：電液線位移伺服系統(tǒng)中伺服控制器控制參數(shù)的確定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電液伺服系統(tǒng)，特別涉及一種閥控液壓缸線位移伺服系統(tǒng)中伺服控制器的控制參數(shù)確定方法。
背景技術(shù)：
電液伺服系統(tǒng)中，電液線位移伺服在一些機(jī)械裝備中是經(jīng)常遇到的，如機(jī)械臂的伸縮，加工設(shè)備的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，自動(dòng)化生產(chǎn)線中工件的傳送等。電液線位移伺服系統(tǒng)中，電液伺服的變量是機(jī)械負(fù)載運(yùn)動(dòng)的線位移。為了獲得優(yōu)良的線位移伺服性能，電液線位移伺服系統(tǒng)必須采用閉環(huán)控制。也就是說，機(jī)械裝備中運(yùn)動(dòng)部件的線位移必須經(jīng)檢測(cè)傳感器反饋到電液伺服系統(tǒng)輸入端，與線位移指令信號(hào)進(jìn)行比較產(chǎn)生誤差信號(hào)，然后再由伺服控制器對(duì)誤差信號(hào)進(jìn)行控制運(yùn)算后發(fā)出控制信號(hào)，對(duì)運(yùn)動(dòng)部件的線位移實(shí)施校正。對(duì)于誤差的控制運(yùn)算目前廣泛使用的是乘以常數(shù)，對(duì)其積分，微分或幾種運(yùn)算的組合，即比例控制⑵，比例加積分控制(PI)，比例加積分加微分控制(PID)。前向控制回路中對(duì)誤差每增加一種運(yùn)算，事實(shí)上對(duì)線速度指令信號(hào)和反饋信號(hào)同時(shí)增加了控制運(yùn)算。對(duì)線速度指令信號(hào)的每一種運(yùn)算就相當(dāng)于在電液伺服系統(tǒng)的微分方程的右邊增加一個(gè)強(qiáng)迫項(xiàng)，使控制系統(tǒng)出現(xiàn)多個(gè)強(qiáng)迫項(xiàng)。這樣，電液伺服系統(tǒng)輸出就不能精確復(fù)現(xiàn)線速度指令信號(hào)。因此，一般的PID反饋控制方法線速度動(dòng)態(tài)跟蹤精度差，對(duì)階躍輸入的指令信號(hào)其輸出存在超調(diào)和振蕩現(xiàn)象。隨著各種機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行精度、響應(yīng)速度以及自動(dòng)化程度的提高，對(duì)電液線位移伺服性能提出了越來越高的要求。當(dāng)今廣泛使用的PID反饋控制方法已不能滿足要求，采用新的電液伺服系統(tǒng)和伺服控制方法是進(jìn)一步提高電液伺服性能所要解決的問題之一。目前，電液線位移伺服系統(tǒng)公知的現(xiàn)有技術(shù)中的伺服控制器，其控制參數(shù)并不是根據(jù)伺服對(duì)象的參數(shù)進(jìn)行確定，而是直接采用試湊法或經(jīng)驗(yàn)法確定伺服控制器的控制參數(shù)。這就造成伺服控制器的控制參數(shù)確定比較盲目，電液線位移伺服系統(tǒng)的調(diào)試費(fèi)時(shí)費(fèi)力， 線位移伺服性能難以滿足工程要求。因此，電液線位移伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試時(shí)，如何根據(jù)伺服對(duì)象的特性參數(shù)確定合適的控制參數(shù)，則是現(xiàn)有技術(shù)中有待解決的另一個(gè)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為進(jìn)一步提高電液伺服系統(tǒng)的性能，克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題和缺陷，提供一種新穎的電液線位移伺服系統(tǒng)中伺服控制器控制參數(shù)的確定方法。本發(fā)明所基于的電液線位移伺服系統(tǒng)由線位移指令信號(hào)發(fā)生器、伺服控制器、功率放大器、伺服對(duì)象、線位移檢測(cè)傳感器和液壓源組成；所述伺服控制器由比較器、智能積分器、積分系數(shù)Ki乘法器、第一減法器、第二減法器、反饋系數(shù)Kf乘法器、微分系數(shù)Kd乘法器和微分器組成，比較器、智能積分器、積分系數(shù)Ki乘法器、第一減法器和第二減法器按順序連接，比較器還分別與線位移指令信號(hào)發(fā)生器和線位移檢測(cè)傳感器連接，第一減法器通過反饋系數(shù)Kf乘法器與線位移檢測(cè)傳感器連接，第二減法器通過微分系數(shù)Kd乘法器以及微分器與線位移檢測(cè)傳感器連接；所述伺服對(duì)象包含電液伺服閥、液壓缸和機(jī)械負(fù)載，所述電液伺服閥、液壓缸和機(jī)械負(fù)載按順序連接，電液伺服閥還與功率放大器連接，機(jī)械負(fù)載還與線位移檢測(cè)傳感器連接，電液伺服閥和液壓缸還分別與液壓源連接。由于上述伺服控制器與眾不同的結(jié)構(gòu)形式，在前向回路中對(duì)誤差信號(hào)實(shí)施智能積分運(yùn)算和乘法運(yùn)算，在反饋回路中不僅實(shí)現(xiàn)了線位移反饋，而且在不需要線速度檢測(cè)傳感器和線加速度檢測(cè)傳感器的情況下實(shí)現(xiàn)了線速度和線加速度的反饋。也就是說，不僅實(shí)現(xiàn)了伺服變量線位移信號(hào)的反饋，而且還實(shí)現(xiàn)了伺服變量其它兩個(gè)狀態(tài)信息的反饋。電液線位移伺服系統(tǒng)的性能不僅與伺服控制器的結(jié)構(gòu)形式密切相關(guān)，而且還受到伺服控制器中積分系數(shù)Ki、反饋系數(shù)Kf和微分系數(shù)Kd這三個(gè)控制參數(shù)大小的影響。只有準(zhǔn)確地確定這三個(gè)控制參數(shù)的大小，才能獲得優(yōu)良的線位移伺服控制性能。要準(zhǔn)確地確定這三個(gè)控制參數(shù)的大小，首先要對(duì)伺服對(duì)象的參數(shù)進(jìn)行定量識(shí)別。“知己知彼，方能百戰(zhàn)百勝”，只有在伺服對(duì)象參數(shù)定量識(shí)別的基礎(chǔ)上，才能準(zhǔn)確確定伺服控制器的控制參數(shù)。為了達(dá)到上述的發(fā)明目的，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)目的所采用的技術(shù)方案是一種電液線位移伺服系統(tǒng)中伺服控制器控制參數(shù)的確定方法，包括以下步驟(1)構(gòu)建電液線位移伺服系統(tǒng)中伺服對(duì)象的參數(shù)識(shí)別裝置，該裝置包括階躍電壓信號(hào)發(fā)生器、伺服對(duì)象、線位移檢測(cè)傳感器、記錄儀器以及液壓源，其中所述伺服對(duì)象還包括電液伺服閥、液壓缸和機(jī)械負(fù)載，所述階躍電壓信號(hào)發(fā)生器、電液伺服閥、液壓缸、機(jī)械負(fù)載、線位移檢測(cè)傳感器和記錄儀器按順序連接；所述階躍電壓信號(hào)發(fā)生器還與所述記錄儀器連接；所述液壓源分別與所述電液伺服閥和所述液壓缸連接；(2)將幅值為某一定值的階躍電壓信號(hào)輸入到電液伺服閥，通過液壓源驅(qū)動(dòng)液壓缸以及所帶機(jī)械負(fù)載進(jìn)行線性運(yùn)動(dòng)，由線位移檢測(cè)傳感器檢測(cè)其運(yùn)動(dòng)的線位移信號(hào)；(3)用記錄儀器將所述的階躍電壓信號(hào)和線位移信號(hào)隨時(shí)間變化過程記錄下來， 直至線位移信號(hào)進(jìn)入直線上升階段；(4)沿線位移信號(hào)的直線上升階段作第一條直線；(5)測(cè)量所述第一條直線的斜率；(6)將所述階躍電壓信號(hào)幅值除以所述第一條直線的斜率，得到電液線位移伺服系統(tǒng)中伺服對(duì)象的等效粘性阻尼系數(shù)；(7)采用第一條直線相同的斜率，過坐標(biāo)原點(diǎn)作第二條直線；(8)在橫坐標(biāo)上的同一時(shí)間讀出這兩條直線的縱坐標(biāo)之差值；(9)將所述差值乘以等效粘性阻尼系數(shù)的平方，所得乘積再除以階躍電流信號(hào)幅值，得到電液線位移伺服系統(tǒng)中伺服對(duì)象等效質(zhì)量；(10)根據(jù)所選電液伺服閥的最大輸出流量確定與其對(duì)應(yīng)的最大輸入電壓；(11)根據(jù)線位移的實(shí)際要求和線位移檢測(cè)傳感器的允許范圍，設(shè)定線位移指令信號(hào)的最大值；(12)將電液伺服閥最大輸入電壓除以線位移指令信號(hào)的最大值，所得之商乘以所得之商的平方根，所得之積乘以等效質(zhì)量倒數(shù)的平方根然后再乘以二倍，得到伺服控制器的積分系數(shù)Ki;(13)將電液伺服閥最大輸入電壓除以線位移指令信號(hào)的最大值，所得之商乘以三倍，得到伺服控制器中的反饋系數(shù)Kf ；
(14)將電液伺服閥最大輸入電壓乘以等效質(zhì)量再除以線位移指令信號(hào)的最大值， 所得之商的平方根再乘以一倍半，再減去等效粘性阻尼系數(shù)，得到伺服控制器中的微分系數(shù)Kd。其中，步驟⑵所述的幅值為電液伺服閥的額定值。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是(1)本發(fā)明所述電液伺服控制器在前向回路中對(duì)誤差信號(hào)實(shí)施智能積分運(yùn)算以及與積分系數(shù)的乘法運(yùn)算。在反饋回路中不僅實(shí)現(xiàn)了伺服變量線位移的反饋，而且實(shí)現(xiàn)了伺服變量線位移的變化率——線速度以及線速度的變化率——線加速度的反饋。因此，本發(fā)明的電液伺服系統(tǒng)不僅具有伺服變量本身狀態(tài)信息的反饋，而且具有伺服變量其它兩個(gè)狀態(tài)信息的反饋，總共實(shí)現(xiàn)了伺服變量三種狀態(tài)信息的反饋。而一般電液線位移伺服系統(tǒng)僅能實(shí)現(xiàn)伺服變量的一種狀態(tài)信息反饋。(2)該電液線位移伺服系統(tǒng)中采用線位移檢測(cè)傳感器實(shí)現(xiàn)線位移信號(hào)的反饋，但是，并沒有采用任何線速度檢測(cè)傳感器和線加速度檢測(cè)傳感器，卻實(shí)現(xiàn)了線速度和線加速度信號(hào)的反饋。也就是說，只采用了一種檢測(cè)傳感器實(shí)現(xiàn)了伺服變量三種狀態(tài)信息的反饋， 在工程實(shí)施中不僅方便易行，而且節(jié)省成本。(3)伺服控制器的控制參數(shù)調(diào)整是建立在對(duì)伺服對(duì)象參數(shù)定量識(shí)別的基礎(chǔ)上，使電液線位移伺服系統(tǒng)的控制參數(shù)設(shè)計(jì)有的放矢，減少伺服系統(tǒng)調(diào)整的盲目性，提高工作效率。(4)由于該伺服控制器與眾不同的結(jié)構(gòu)形式以及控制參數(shù)針對(duì)性的調(diào)整，提高了電液線位移伺服系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能。靜態(tài)精度可以達(dá)到無靜差，動(dòng)態(tài)時(shí)對(duì)于線位移指令信號(hào)的階躍瞬時(shí)突變，其響應(yīng)時(shí)間縮短且無超調(diào)和振蕩，動(dòng)態(tài)跟蹤精度高；對(duì)于外界環(huán)境的干擾和機(jī)械負(fù)載本身參數(shù)的變化，電液線位移伺服系統(tǒng)的伺服性能變化不敏感。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的電液線位移伺服系統(tǒng)構(gòu)成方框圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例的電液線位移伺服對(duì)象參數(shù)識(shí)別裝置構(gòu)成方框圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例的伺服對(duì)象參數(shù)識(shí)別時(shí)對(duì)于階躍信號(hào)輸入時(shí)的線位移信號(hào)圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例的電液線位移伺服系統(tǒng)中伺服控制器控制參數(shù)的調(diào)整方法流程圖。
具體實(shí)施例方式為了加深對(duì)本發(fā)明的理解，下面結(jié)合圖1、2、3和4對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)敘述， 該實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。圖1是本發(fā)明實(shí)施例的電液線位移伺服系統(tǒng)構(gòu)成方框圖。該電液線位移伺服系統(tǒng)由線位移指令信號(hào)發(fā)生器110、伺服控制器120、功率放大器130、伺服對(duì)象140、線位移檢測(cè)傳感器150和液壓源160組成；所述伺服控制器120由比較器121、智能積分器122、積分系數(shù)&乘法器123、第一減法器124、第二減法器125、反饋系數(shù)Kf乘法器126、微分系數(shù)Kd乘法器127和微分器1 組成，所述比較器121、智能積分器122、積分系數(shù)Ki乘法器123、第一減法器IM和第二減法器125按順序連接，比較器121還分別與線位移指令信號(hào)發(fā)生器 110和線位移檢測(cè)傳感器150連接，所述第一減法器IM通過反饋系數(shù)Kf乘法器1 與線位移檢測(cè)傳感器150連接，第二減法器125通過微分系數(shù)Kd乘法器127和微分器1 與線位移檢測(cè)傳感器150連接，第二減法器125還與功率放大器130連接；所述伺服對(duì)象140包含電液伺服閥141、液壓缸142和機(jī)械負(fù)載143，所述電液伺服閥141、液壓缸142和機(jī)械負(fù)載143按順序連接，電液伺服閥141還與功率放大器130連接，機(jī)械負(fù)載143還與線位移檢測(cè)傳感器150連接，其運(yùn)動(dòng)線位移檢測(cè)后反饋到輸入端，此外，電液伺服閥141和液壓缸142 還分別與液壓源160連接。當(dāng)線位移指令信號(hào)發(fā)生器110給出線位移信號(hào)后，比較器121將其與線位移檢測(cè)傳感器150反饋回來的機(jī)械負(fù)載的實(shí)際線位移信號(hào)進(jìn)行比較，產(chǎn)生的誤差信號(hào)首先由智能積分器122進(jìn)行智能積分運(yùn)算，然后再由積分系數(shù)Ki乘法器123乘以積分系數(shù)Ki,這時(shí)產(chǎn)生的信號(hào)與線位移檢測(cè)傳感器150經(jīng)反饋系數(shù)Kf乘法器1 運(yùn)算后的信號(hào)相減，在此實(shí)際上實(shí)現(xiàn)了線位移信號(hào)的變化率——線速度信號(hào)的反饋，然后產(chǎn)生的差值與線位移檢測(cè)傳感器150經(jīng)微分系數(shù)Kd乘法器127和微分器1 運(yùn)算后的信號(hào)再次相減，在此實(shí)際上實(shí)現(xiàn)了線速度信號(hào)的變化率——線加速度信號(hào)的反饋。因此，本發(fā)明的電液線位移伺服系統(tǒng)比公知的反饋系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更多的伺服變量狀態(tài)信息的反饋，不僅具有線位移信號(hào)的反饋，而且具有線速度和線加速度信號(hào)的反饋，伺服性能可大幅度提高。另一個(gè)巧妙之處在于，這里既沒有采用線速度檢測(cè)傳感器，也沒有采用線加速度檢測(cè)傳感器，但是在控制功能上卻實(shí)現(xiàn)了線速度和線加速度信號(hào)的反饋，對(duì)于工程實(shí)施，方便易行，具有十分重要的意義。伺服控制器輸出的控制信號(hào)經(jīng)功率放大器130放大后輸入到電液伺服閥141，經(jīng)過電液轉(zhuǎn)換變成液壓系統(tǒng)的流量信號(hào)，控制液壓缸142的流量大小和方向，對(duì)機(jī)械負(fù)載的運(yùn)動(dòng)線位移進(jìn)行伺服。當(dāng)然，電液線位移伺服系統(tǒng)的性能還與積分系數(shù)K”反饋系數(shù)Kf和微分系數(shù)Kd這三個(gè)控制參數(shù)的大小密切相關(guān)。只要準(zhǔn)確地確定這三個(gè)控制參數(shù)的大小，就能使電液線位移伺服系統(tǒng)獲得優(yōu)良的動(dòng)態(tài)性能和靜態(tài)性能。要準(zhǔn)確地確定這三個(gè)控制參數(shù)的大小，首先要對(duì)伺服對(duì)象的參數(shù)進(jìn)行定量識(shí)別?！爸褐耍侥馨賾?zhàn)百勝”，只有在伺服對(duì)象參數(shù)定量識(shí)別的基礎(chǔ)上，才能對(duì)伺服控制器的控制參數(shù)準(zhǔn)確確定。本發(fā)明的電液線位移伺服系統(tǒng)中伺服控制器控制參數(shù)的確定方法，包括以下步驟(1)構(gòu)建如圖2所示的電液線位移伺服系統(tǒng)中伺服對(duì)象的參數(shù)識(shí)別裝置，該裝置由階躍電壓信號(hào)發(fā)生器170、伺服對(duì)象140、線位移檢測(cè)傳感器150、記錄儀器180以及液壓源160組成，所述伺服對(duì)象140包括電液伺服閥141、液壓缸142和機(jī)械負(fù)載143，所述階躍電壓信號(hào)發(fā)生器170、電液伺服閥141、液壓缸142、機(jī)械負(fù)載143、線位移檢測(cè)傳感器150和記錄儀器180按順序連接；所述階躍電壓信號(hào)發(fā)生器170還與記錄儀器180連接；所述液壓源160分別與電液伺服閥141和液壓缸142連接；(2)由階躍電壓信號(hào)發(fā)生器170將幅值為Vm(幅值大小根據(jù)電液伺服閥的規(guī)格而定)的階躍電壓信號(hào)V(t)輸入到電液伺服閥141，通過液壓源驅(qū)動(dòng)液壓缸142以及所帶機(jī)械負(fù)載143進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)，由線位移檢測(cè)傳感器150檢測(cè)液壓缸142及所帶機(jī)械負(fù)載143 的線位移信號(hào)y(t)；
(3)用記錄儀器將輸入的階躍電壓信號(hào)V(t)和輸出的線位移信號(hào)y(t)隨時(shí)間變化過程記錄下來，見附圖3，所述線位移信號(hào)包含起始段的曲線部分1和后續(xù)的直線上升部分2;(4)沿所述線位移信號(hào)的直線上升部分2作第一條直線No. 1 ；(5)測(cè)量所述第一條直線的斜率K ；(6)將所述階躍電壓信號(hào)幅值Vm除以所述第一條直線的斜率K，得到電液線位移伺服對(duì)象的等效粘性阻尼系數(shù)~；(7)采用第一條直線相同的斜率K，過坐標(biāo)原點(diǎn)作第二條直線No. 2 ；(8)在橫坐標(biāo)上的同一時(shí)間讀出這兩條直線的縱坐標(biāo)之差值L ；(9)將所述差值L乘以等效粘性阻尼系數(shù)~的平方，所得乘積再除以階躍電壓信號(hào)幅值\’得到伺服對(duì)象的等效質(zhì)量md ；(10)根據(jù)所選電液伺服閥的最大輸出流量確定與其對(duì)應(yīng)的最大輸入電壓Mmax ；(11)根據(jù)線位移的實(shí)際要求和線位移檢測(cè)傳感器的允許范圍，設(shè)定線位移指令信號(hào)的最大值Rml;(12)將電液伺服閥最大輸入電壓Mmax除以線位移指令信號(hào)的最大值Rml，所得之商乘以所得之商的平方根，所得之積乘以等效質(zhì)量倒數(shù)的平方根然后再乘以二倍，得到伺服控制器的積分系數(shù)Ki;(13)將電液伺服閥最大輸入電壓Mmax除以線位移指令信號(hào)的最大值Rml，所得之商乘以三倍，得到伺服控制器中的反饋系數(shù)Kf ；(14)將電液伺服閥最大輸入電壓Mmax乘以等效質(zhì)量md再除以線位移指令信號(hào)的最大值Rml，所得之商的平方根再乘以一倍半，再減去等效粘性阻尼系數(shù)~，得到伺服控制器中的微分系數(shù)Kd。電液線位移伺服系統(tǒng)中伺服控制器控制參數(shù)的調(diào)整方法流程圖見圖4，由上述步驟可見，電液線位移伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先將伺服對(duì)象的等效粘性阻尼系數(shù)~和等效質(zhì)量 md識(shí)別出來，然后就可根據(jù)所選電液伺服閥的最大輸入電壓Mmax和線位移指令信號(hào)的最大值Rml這兩個(gè)限度條件，確定伺服控制器中的控制參數(shù)即積分系數(shù)K”反饋系數(shù)Kf和微分系數(shù)Kd這三個(gè)控制參數(shù)與他們之間的定量關(guān)系，具體實(shí)施時(shí)再略作確定。實(shí)踐證明，本發(fā)明所述方法在電液線位移伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試中不僅可以節(jié)省精力和時(shí)間，而且可使伺服系統(tǒng)獲得良好的靜態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能。對(duì)于線位移指令信號(hào)的瞬時(shí)突變，動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間減少且無超調(diào)和振蕩；增強(qiáng)了抵抗外界干擾和機(jī)械負(fù)載本身變化的能力。
權(quán)利要求
1.一種電液線位移伺服系統(tǒng)中伺服控制器控制參數(shù)的確定方法，其特征在于包括如下步驟(1)構(gòu)建電液線位移伺服系統(tǒng)中伺服對(duì)象的參數(shù)識(shí)別裝置，該裝置包括階躍電壓信號(hào)發(fā)生器、伺服對(duì)象、線位移檢測(cè)傳感器、記錄儀器以及液壓源，其中所述伺服對(duì)象還包括電液伺服閥、液壓缸和機(jī)械負(fù)載，所述階躍電壓信號(hào)發(fā)生器、電液伺服閥、液壓缸、機(jī)械負(fù)載、 線位移檢測(cè)傳感器和記錄儀器按順序連接；所述階躍電壓信號(hào)發(fā)生器還與所述記錄儀器連接；所述液壓源分別與所述電液伺服閥和所述液壓缸連接；(2)將幅值為某一定值的階躍電壓信號(hào)輸入到電液伺服閥，通過液壓源驅(qū)動(dòng)液壓缸以及所帶機(jī)械負(fù)載進(jìn)行線性運(yùn)動(dòng)，由線位移檢測(cè)傳感器檢測(cè)其運(yùn)動(dòng)的線位移信號(hào)；(3)用記錄儀器將所述的階躍電壓信號(hào)和線位移信號(hào)隨時(shí)間變化過程記錄下來，直至線位移信號(hào)進(jìn)入直線上升階段；(4)沿線位移信號(hào)的直線上升階段作第一條直線；(5)測(cè)量所述第一條直線的斜率；(6)將所述階躍電壓信號(hào)幅值除以所述第一條直線的斜率，得到電液線位移伺服系統(tǒng)中伺服對(duì)象的等效粘性阻尼系數(shù)；(7)采用第一條直線相同的斜率，過坐標(biāo)原點(diǎn)作第二條直線；(8)在橫坐標(biāo)上的同一時(shí)間讀出這兩條直線的縱坐標(biāo)之差值；(9)將所述差值乘以等效粘性阻尼系數(shù)的平方，所得乘積再除以階躍電流信號(hào)幅值，得到電液線位移伺服系統(tǒng)中伺服對(duì)象等效質(zhì)量；(10)根據(jù)所選電液伺服閥的最大輸出流量確定與其對(duì)應(yīng)的最大輸入電壓；(11)根據(jù)線位移的實(shí)際要求和線位移檢測(cè)傳感器的允許范圍，設(shè)定線位移指令信號(hào)的最大值；(12)將電液伺服閥最大輸入電壓除以線位移指令信號(hào)的最大值，所得之商乘以所得之商的平方根，所得之積乘以等效質(zhì)量倒數(shù)的平方根然后再乘以二倍，得到伺服控制器的積分系數(shù)Ki;(13)將電液伺服閥最大輸入電壓除以線位移指令信號(hào)的最大值，所得之商乘以三倍， 得到伺服控制器中的反饋系數(shù)Kf ；(14)將電液伺服閥最大輸入電壓乘以等效質(zhì)量再除以線位移指令信號(hào)的最大值，所得之商的平方根再乘以一倍半，再減去等效粘性阻尼系數(shù)，得到伺服控制器中的微分系數(shù)Kd。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電液線位移伺服系統(tǒng)中伺服控制器控制參數(shù)的確定方法，其特征在于，步驟(2)所述的幅值為電液伺服閥的額定值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電液線位移伺服系統(tǒng)中伺服控制器控制參數(shù)的確定方法，該方法所基于的伺服系統(tǒng)由線位移指令信號(hào)發(fā)生器、伺服控制器、伺服對(duì)象、線位移檢測(cè)傳感器組成；其中伺服控制器由比較器、智能積分器、積分系數(shù)乘法器、減法器和反饋系數(shù)乘法器組成。本發(fā)明的確定方法是采用階躍響應(yīng)法，根據(jù)兩條直線的縱坐標(biāo)之差值法將伺服對(duì)象的等效粘性阻尼系數(shù)和等效質(zhì)量識(shí)別出來，由所選電液伺服閥的最大輸出流量確定與其對(duì)應(yīng)的最大輸入電壓，并由線位移的實(shí)際要求設(shè)定線位移指令信號(hào)的最大值，根據(jù)所述等效粘性阻尼系數(shù)、等效質(zhì)量、最大輸入電壓以及線位移指令信號(hào)最大值，可以得到積分系數(shù)、反饋系數(shù)和微分系數(shù)的定量確定方法。
文檔編號(hào)F16K31/12GK102563181SQ20121000470
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月10日
發(fā)明者曾文火, 朱鵬程 申請(qǐng)人:江蘇科技大學(xué)