[发明专利]气动力加载闭环控制装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种气动力加载闭环控制装置及方法。

背景技术

与液压及电机控制相比，气动控制具有成本低，控制操作方便，无污染，方便移动等特点，大范围应用于汽车车身零部件寿命试验中。但是，由于气体的可压缩性及波动的特点，导致气动控制没有液压及电机控制精确。随着汽车工业的发展，零部件试验对力的控制精度要求越来越严格，如果力的控制精度达不到要求，那么就不能满足试验标准要求，零部件受力状态与用户的实际操作习惯不符，试验结果也必定不能如实客观地反应实际情况。

一般现有的开环控制系统用手动通过调节气压，或改变控制的初始值，来对力输出进行调整，没有自动调整功能，当气压波动时，或试件状态发生改变时，力的输出也会发生改变，不稳定。因此，目前亟需一种能够精确控制力的输出的气动力加载闭环控制装置及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气动力加载闭环控制装置及方法，能够精确控制力的输出。

为解决上述问题，本发明提供一种气动力加载闭环控制装置，包括：

贮气罐，用于存储气源；

与贮气罐连接的气源处理装置，用于清洁气源中的杂质；

控制器，用于在每一循环中向比例伺服阀输出电流值后，从一力传感器获取当前循环中气缸向待测试部件输出的推力值，根据当前循环中气缸向待测试部件输出的推力值和一预设时间确定下一循环中向比例伺服阀输出电流值；

分别与所述气源处理装置和控制器连接的比例伺服阀，用于根据当前循环中输入的电流值调节向气缸输出的气压；

与所述比例伺服阀连接的气缸，用于根据当前循环中输入的气压向一待测试部件输出推力及进行气缸复位或停止；

分别与所述气缸和控制器连接的力传感器，用于监测当前循环中气缸向待测试部件输出的推力值。

进一步的，在上述装置中，所述控制器为PLC控制器。

进一步的，在上述装置中，所述力传感器还与一显示器连接，用于显示当前循环中气缸向待测试部件输出的推力值。

进一步的，在上述装置中，所述杂质为水和/或油。

进一步的，在上述装置中，所述控制器，用于在每一循环中向比例伺服阀输出第一电流值以控制所述气缸伸出后，从一力传感器获取当前循环中气缸向待测试部件输出的推力值，当所述气缸向待测试部件输出的推力值是在预设推力值区间内、超过所述预设推力值区间或所述气缸的输出推力时间达到预设时间时，在当前循环中向所述比例伺服阀输出第二电流值以控制所述气缸停止或复位；

当所述气缸向待测试部件输出的推力值在所述预设推力值区间内时，下一循环中所述控制器向比例伺服阀输出的第一电流值的大小保持不变；

当所述气缸向待测试部件输出的推力值超过所述预设推力值区间内时，调小下一循环中所述控制器向比例伺服阀输出的第一电流值；

当所述气缸的输出推力时间达到预设时间时，调大下一循环中所述控制器向比例伺服阀输出的第一电流值。

根据本发明的另一面，提供一种气动力加载闭环控制方法，包括：

控制器在每一循环中向比例伺服阀输出电流值，比例伺服阀根据当前循环中输入的电流值调节向气缸输出的气压，气缸根据当前循环中输入的气压向一待测试部件输出推力及进行气缸复位或停止，力传感器监测当前循环中气缸向待测试部件输出的推力值；

控制器从力传感器获取当前循环中气缸向待测试部件输出的推力值，根据当前循环中气缸向待测试部件输出的推力值和一预设时间确定下一循环中向比例伺服阀输出电流值。

进一步的，在上述方法中，所述控制器在每一循环中向比例伺服阀输出电流值，比例伺服阀根据当前循环中输入的电流值调节向气缸输出的气压，气缸根据当前循环中输入的气压向一待测试部件输出推力及进行气缸复位或停止，力传感器监测当前循环中气缸向待测试部件输出的推力值的步骤包括：

所述控制器在每一循环中向比例伺服阀输出第一电流值以控制所述气缸伸出；

所述比例伺服阀根据当前循环中输入的第一电流值调节向气缸输出的第一气压；

所述气缸根据当前循环中输入的第一气压向一待测试部件输出推力；

所述力传感器监测当前循环中气缸向待测试部件输出的推力值；

所述控制器从所述力传感器获取当前循环中气缸向待测试部件输出的推力值，当所述气缸向待测试部件输出的推力值是在预设推力值区间内、超过所述预设推力值区间或所述气缸的输出推力时间达到预设时间时，在当前循环中向所述比例伺服阀输出第二电流值；