[发明专利]一种液相泵高精度平滑补偿控制方法

说明书

一种液相泵高精度平滑补偿控制方法，为降低液相泵组的脉动率，同时提升液相泵流量精度，提出了能够保证液相泵由高加速度运动瞬时平稳过渡到0加速度运动的电机转速轨迹平滑运动算法，可以对泵体速度及位移进行实时补偿，保持泵体总位移量不变，降低了电机自身特性对电机转速运行状态的影响，提高了现有技术中液相泵的流量精度，并降低现有技术中液相泵组的脉动率。

技术领域

本发明涉及一种液相泵高精度平滑补偿控制方法，属于电子工程领域。

背景技术

液相泵是将两种液体分别按预定流量输出，并最终进行混合的装置，主要应用于液相色谱分析领域。两种液体按规定流量进行混合后进入色谱分析柱，最终可形成液体所含物质的色谱。而两种液体的流量精度以及输出的平稳度(脉动率)直接影响了最终色谱分析柱所形成的色谱，若流量精度较低或脉动率过大会造成最终形成色谱不准或不能形成色谱，无法进行正确分析。液相泵共包括两个泵，1号泵与2号泵，每个泵又包括主缸和副缸。故1号泵主缸、1号泵副缸、2号泵主缸、2号泵副缸共同作用完成液相泵两种液体的输出。在两泵输出的终端，会将输出口一同接入色谱分析柱，由于色谱分析柱流阻极大，故会逐渐形成较高压力(最高可达120Mpa)，该压力会压迫液体体积，使液体体积变小，且由于两泵介质是两种不同液体，液体体积变化也不相同。液体体积变化后，若两泵仍然按照常压时流量进行运动，则会严重影响流量精度和脉动率。

现有技术是直接根据各个缸体的运动方程，将运动方程曲线直接发送给电机，使电机运动。但电机由于自身特性，在高加速度运动状态突然转换为0加速度运动状态时会产生抖动，严重影响缸体的运行稳定性，导致液相泵最终精度降低，脉动率增大。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对目前现有技术中，液相泵控制系统由于在高加速度运动状态突然转换为0加速度运动状态时会产生抖动的特性，严重影响缸体的运行稳定性，导致液相泵最终精度降低，脉动率增大的缺点，提出一种液相泵高精度平滑补偿控制方法。

本发明解决上述技术问题是通过如下技术方案予以实现的：

一种液相泵高精度平滑补偿控制方法，步骤如下：

(1)启动液相泵主缸电机，在单独工作周期内使得液相泵主缸电机转速由匀加速——匀速——匀减速变化，获取液相泵主缸电机转速随时间变化曲线，并分别标记转速变化点拐点1、拐点2、拐点3、拐点4，其中所述拐点1为电机转速匀加速起点，拐点4为电机转速匀减速终点；

(2)于主缸电机转速经由匀加速——拐点2——匀速阶段进行电机转速平滑控制，计算平滑控制后拐点2处主缸电机位移差值；

(3)于主缸电机转速经由匀速——拐点3——匀减速阶段进行电机转速平滑控制，计算平滑控制后拐点3处主缸电机位移差值；

(4)将拐点3处平滑控制结束时刻作为平滑控制后电机位移补偿点，根据步骤(3)所得平滑控制后拐点3处主缸电机位移差值进行电机位移补偿，并保证在该工作周期结束时，补偿后主缸电机转速降为0。

所述步骤(2)中，计算平滑控制后拐点2处主缸电机位移差值具体步骤为：

(2a)根据步骤(1)所得液相泵主缸电机转速随时间变化曲线，计算液相泵在单个工作周期内的正向位移S_1主，计算公式如下：

S_1主＝0.5*K_a1*(T_a2-T_a1)2+K_a1*(T_a2-T_a1)(T_a3-T_a2)+0.5*K_a3*(T_a4-T_a3) 2