[实用新型]一种双闭环脉动抑制微型高压泵控制系统

说明书

本实用新型提供了一种双闭环脉动抑制微型高压泵控制系统，包括微型高压泵和控制系统，所述微型高压泵包括高压泵头、压力传感器、出液管、进液管、压缩弹簧、主动轮、从动轮、凸轮、同步带、直流电机、增量式光电编码器、光电开关、高压泵体、并连接头、第一柱塞杆、第二柱塞杆；所述控制系统包括MCU、专用运动控制器、运动梯形图发生器、闭环PID调节器、电机位置解码器、电机功率驱动器。本实用新型提供的一种双闭环脉动抑制微型高压泵控制系统，从电机扭矩上保证压缩弹簧工作的扭矩匹配，并降低对于机械安装的精度需求，从而给检测系统提供稳定的流量、以及更高的检测精度，减小对于机械双凸轮运动曲线的严格精确度。

技术领域

本实用新型涉及液压技术领域，具体涉及一种双闭环脉动抑制微型高压泵控制系统。

背景技术

现有的高压泵由于双凸轮泵的机械工作原理，可能由于凸轮曲线及安装位置误差，导致阿基米德螺旋线出现变异，以及由于压缩弹簧工作系数不匹配，均导致高压泵压力脉动。

凸轮曲线是依据阿基米德螺旋线加工，保证推杆匀速运动，两凸轮相位差180°，加工精度，弹簧弹性系数，安装精度满足情况下，电机每转动1°，出液量0.001uL，理论上电机扭矩大于负载扭矩，并匀速运动状况下恒流，并恒压，但是实际工作时高压泵对液体进行挤压加压，弹簧压缩和舒张过程由于压力不一样，如果液体压力过大会超过电机扭矩，会导致电机不是匀速转动，另外由于单向阀的周期性开闭，压力必然在某一个区间范围内周期性波动之外还会加上上述原因导致的扰动。

电机克服负载转矩过程中，只有电机的扭矩大于最大负载扭矩才能保证压力恒定，但是由于实际应用时压力是连续可设定的，不同压力对应负载扭矩不一样，常规做法是只要一运行就让电机工作在大于系统最大压力时的负载扭矩，对于开环的步进电机或者直流电机这种形式是不可控的，而且电机长期处于最大功率状态也会影响电机寿命。

实用新型内容

本实用新型提供了一种双闭环脉动抑制微型高压泵控制系统，从电机扭矩上保证压缩弹簧工作的扭矩匹配，并降低对于机械安装的精度需求，从而给检测系统提供稳定的流量、以及更高的检测精度，减小对于机械双凸轮运动曲线的严格精确度的依赖度。

本实用新型采用如下技术方案：

一种双闭环脉动抑制微型高压泵控制系统，包括微型高压泵和控制系统，所述微型高压泵包括高压泵头、压力传感器、出液管、进液管、压缩弹簧、主动轮、从动轮、凸轮、同步带、直流电机、增量式光电编码器、光电开关、高压泵体、并连接头、第一柱塞杆、第二柱塞杆；所述高压泵头通过压缩弹簧连接所述高压泵体，所述并联接头连接所述高压泵头并设置在所述高压泵头上方，所述进液管与所述出液管均连接所述高压泵头，所述进液管与所述出液管均设置在所述高压泵头下方，所述出液管上设置有压力传感器，所述直流电机设置在所述高压泵体的远离所述高压泵头的一侧，所述直流电机的输出轴连接所述主动轮，所述主动轮通过同步带连接所述从动轮，所述从动轮设置在所述高压泵体的紧邻直流电机的一侧，所述直流电机远离输出轴的一侧设置增量式光电编码器，所述第一柱塞杆与第二柱塞杆设置在所述高压泵头内部，所述第一柱塞杆连接所述进液管，所述第二柱塞杆连接所述出液管，所述凸轮设置在所述高压泵体内部，所述凸轮同轴连接所述从动轮，所述压力传感器、光电开关、直流电机和增量式光电编码器均连接控制系统；

所述控制系统包括MCU、专用运动控制器、电机功率驱动器；所述光电开关与增量式光电编码器连接所述MCU，所述压力传感器通过压力采集电路连接所述MCU，所述MCU连接通过通讯接口连接所述专用运动控制器，所述专用运动控制器包含运动梯形发生器、闭环PID调节器和电机位置解码器，所述梯形运动发生器、闭环PID调节器和电机位置解码器集成在所述专用运动控制器上，所述专用运动控制器通过所述闭环PID控制器连接所述电机功率驱动器，所述专用运动控制器通过所述电机位置解码器连接所述增量式光电编码器，所述增量式光电编码器还连接所述直流电机，所述电机功率驱动器连接所述直流电机。

进一步地，所述出液管上还设置有第一单向阀。