[实用新型]一种变转速液压动力源的复合补偿控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于液压动力系统控制技术领域，涉及一种变转速液压 动力源的复合补偿控制系统。

背景技术

液压传动与控制的核心问题是对执行机构速度的控制，执行机构速 度控制的本质则是对动力源流量的控制。将永磁同步电动机节能、调速 性能好与齿轮油泵不能调速但可靠性好的技术特点相结合，提出了一种 节能型变转速液压动力源，也就是通过永磁同步电机变频调速驱动齿轮 泵，达到调节泵的输出流量。这种形式具有结构简单、可靠性高、调速 范围宽、节能低噪、容易实现闭环控制等优点，因此在液压电梯、注塑 机、盾构系统及大功率、大惯性工况下呈现广阔的应用前景。

目前大部分变转速液压动力系统均采用基于速度大闭环的反馈补偿 控制，但由于液压动力系统环节多、具有非线性，各种传感器检测元件 都有一定的滞后性，所以速度大闭环反馈控制最大的问题是控制时出现 滞后、不及时及响应速度较慢的问题，但现有技术不能很好的解决上述 问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种变转 速液压动力源的复合补偿控制系统，该系统能够有效解决控制过程中出 现的滞后、不及时及响应速度较慢问题。

为达到上述目的，本实用新型所述的变转速液压动力源的复合补偿 控制系统包括预设流量输入端、减法器、PID控制器、加法器、伺服驱 动器、电机、齿轮泵、马达、输入前馈控制器、以及用于检测齿轮泵出 油口流量信息的流量传感器；

所述伺服驱动器的输出端与电机的控制端相连接，电机的输出轴与 齿轮泵的驱动轴相连接，油箱的出油口与齿轮泵的入油口相连通，齿轮 泵的出油口与马达的入油口相连通，马达的出油口与油箱的入油口相连 通，预设流量输入端及流量传感器的输出端与减法器的输入端相连接， 减法器的输出端与PID控制器的输入端相连接，输入前馈控制器的输入 端与预设流量输入端相连接，输入前馈控制器的输出端及PID控制器的 输出端与加法器的输入端相连接，加法器的输出端与伺服驱动器的输入 端相连接。

所述电机为永磁电机。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型所述的变转速液压动力源流量控制系统在工作时，通过 流量传感器检测齿轮泵出油口处的流量信息，所述流量信息与预设目标 流量值相减后再进行PID控制得到PID控制量，预设目标流量值经输入 前馈控制器生成控制量，PID控制量再与控制量进行相加，伺服驱动器 根据相加的结果控制电机，电机再通过齿轮泵控制马达，从而实现对转 速液压动力源的控制，结构简单，操作方便，便于实施。本实用新型提 出流量输入前馈及反馈相结合，形成流量输入前馈-反馈的复合补偿主动 控制策略，从而解决控制过程中出现的滞后、不及时及响应速度较慢问 题，同时与PID控制器相结合消除液压动力源流量的稳态误差，提高控 制精度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为反馈控制流量阶跃响应的示意图；

图3为本实用新型中输入前馈-反馈复合控制流量阶跃响应的示意 图；

图4为反馈控制流量的斜坡响应的示意图；

图5为本实用新型中输入前馈-反馈复合控制流量斜坡响应的示意 图；

图6为反馈控制流量的正弦响应的示意图；

图7为本实用新型中输入前馈-反馈复合控制流量正弦响应的示意 图。

其中，1为减法器、2为PID控制器、3为加法器、4为伺服驱动器、 5为电机、6为齿轮泵、7为马达、8为流量传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：