[发明专利]三级电液伺服阀控制器

权利要求书

1.一种三级电液伺服阀控制器，其特征在于它包括以下几部分：

1)信号的输入和前馈控制器，用以将计算机输出的±10mA电流形式指令信号转换为±10V电压信号，再经前馈控制器调整后，输出三级电液伺服阀控制器的指令信号，所述的信号的输入和前馈控制器中，前馈为一阶前馈控制环节，通过调整前馈控制器拐点频率进一步提高伺服阀的频宽，所述的前馈控制器用于提高系统的频宽，在三级电液伺服阀控制器电路中，前馈控制器为一阶系统，其传递函数为：

控制计算机输出的±10mA指令信号经过一个射极跟随器和2倍放大后，得到电压范围为±10V的位置给定信号-Dref；位置给定信号经过一阶状态滤波器后，得到一阶惯性环节输出和一个微分环节-Vr：两个环节之和即为传递函数的表达式，

其中，K为比例增益，S为拉普拉斯算子，K改变前馈控制器的拐点频率，通过调节U3B运算放大器旁的电位器R29实现增益调节，即调节K值，前馈控制器还具有位置给定输出端，其用于位置内环控制参数调试过程中使用；

2)位置闭环单元，伺服阀阀芯位移信号经过调理后形成标准的±10V信号后，作为伺服阀的位置闭环控制的反馈信号，与三级电液伺服阀控制器的指令信号做差；

3)速度反馈控制器和比例控制器，用以通过调节速度反馈增益和比例控制器增益提高伺服阀的频宽，所述的速度反馈控制器包括归一化处理部分、V/I转换部分、速度反馈增益调节部分和位置微分部分，归一化处理部分将伺服阀的阀芯位移信号进行去偏和比例调节转换成标准的±10V信号，然后位置微分部分将伺服阀的阀芯位移信号微分得到速度信号，再经过速度反馈增益调节部分对速度反馈增益进行调节，从而实现伺服阀频宽的调整，伺服阀阀芯位移信号经归一化的处理后，经过V/I转换部分输出±10mA的电流信号，实现阀芯位移信号的输出和远传，伺服阀的阀芯位移反馈信号为MOOG的N123-134LVDT信号调理器输出的名义值为±10V信号，并将LVDT信号调理器输出进行调零和放大处理，得到标准的±10V位置反馈信号+Df；

4)伺服阀驱动单元，用以产生伺服阀驱动信号，经伺服驱动器转换为±40mA的功率驱动信号，驱动伺服阀动作，所述的伺服阀驱动单元中在伺服驱动信号中加入了高频抖振信号，其频率和幅值可调；

5)阀芯位移输出单元，伺服阀阀芯位移信号经过调理后形成标准的±10V信号后，一方面作为伺服阀的位置闭环控制，另一方面经过电压-电流转换后输出给计算机，用于实时监测。