[发明专利]一种液压马达角速度伺服系统

说明书

技术领域：

本发明涉及一种液压马达角速度伺服系统，特别涉及一种由伺服控制器控制的阀控液压马达角速度伺服系统。

背景技术：

目前，液压马达角速度的精确控制必须采用闭环反馈控制方式才能获得较好的控制精度，控制器通过对输入、输出之间的误差信号进行算法运算产生角速度控制信号，从而为液压马达角速度控制提供精确调节。检测被控对象角速度的传感器往往直接与被控对象连接。

对于误差的控制运算目前广泛使用的是比例控制（P控制），比例加积分控制（PI控制），比例加积分加微分控制（PID控制）。在上述常规控制方法中P控制是有差控制，往往满足不了高精度控制场合；PI和PID控制能满足稳态控制精度，但是如果为了满足快速性要求，往往对阶跃输入的指令信号，其输出存在超调和振荡现象，即如果要求系统响应快，则出现超调和振荡，要无超调和振荡，系统响应则变慢。这看似一对矛盾。究其原因，前向通道中对误差每增加一种运算，事实上对输入信号和反馈信号同时增加了控制运算。对角速度指令信号的每一种运算就相当于在电液伺服系统的微分方程的右边增加了一个强迫项，使控制系统出现多个强迫项，这样，电液伺服系统输出就不能精确复现角速度指令信号，但是为了使系统成为无差系统，在这些强迫项中积分运算却是必不可少的。另外PI和PID控制运算中往往忽略电液伺服系统中一个重要环节，即伺服放大器的最大输出能力问题，也就是说伺服放大器往往得不到充分利用。因此要使得马达角速度响应既快又稳，必须在控制参数中考虑伺服放大器的最大输出能力，同时计算控制参数时要保证闭环系统的等效阻尼比为1，这样设计出的马达角速度伺服系统才能快而无超调、无振荡。

随着各种机械设备的运行精度、响应速度以及自动化程度的提高，对液压马达角速度伺服系统性能提出了越来越高的要求。当今广泛使用的一般反馈控制方法已不能满足要求，采用新的电液伺服系统和伺服控制方法是进一步提高液压马达角速度伺服系统性能所要解决的问题所在。

发明内容：

本发明的目的是针对上述现有技术中存在的问题，提供一种既快又稳的液压马达角速度伺服系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种液压马达角速度伺服系统，该系统由角速度指令信号发生器、伺服控制器、伺服放大器、伺服对象、角速度测量传感器和液压源组成；其中所述伺服控制器由比较器、第一积分器、积分系数K_i1乘法器、第一减法器、第二积分器、积分系数K_i2乘法器、第二减法器、反馈系数K_d1乘法器和反馈系数K_d2乘法器组成，所述伺服对象由电液伺服阀、液压马达和机械负载组成；所述角速度指令信号发生器的输出端依次串接比较器、第一积分器、积分系数K_i1乘法器、第一减法器、第二积分器、积分系数K_i2乘法器、第二减法器、伺服控制器、电液伺服阀、液压马达、机械负载后接角速度测量传感器的输入端，角速度测量传感器的输出端分别接较器、反馈系数K_d1乘法器和反馈系数K_d2乘法器的输入端，反馈系数K_d1乘法器的输出端接第一减法器的输入端，反馈系数K_d2乘法器的输出端接第二减法器的输入端，液压源的输出端分别接电液伺服阀和液压马达的输入端。

积分系数K_i1乘法器、积分系数K_i2乘法器、反馈系数K_d1乘法器和反馈系数K_d2乘法器的初始整定值如下：

Ki=4.548(Mmaxr0,mlJK)2;]]>