[发明专利]液压伺服系统及其控制装置

说明书

本发明涉及一种液压伺服系统及其控制装置，其中装置包括：第一速度给定模块，用于生成当前压力给定值和第一速度给定值；第二速度给定模块，用于生成当前流量给定值和第二速度给定值；切换模块，用于控制系统切换至预设工作模式，当系统处于压力优先模式时，通过当前流量给定值对第一速度给定值进行限幅处理，电流给定模块根据限幅处理后的第一速度给定值和当前速度反馈值生成目标电流给定值；当系统处于流量优先模式时，电流给定模块根据第二速度给定值和当前速度反馈值生成目标电流给定值，并通过当前压力给定值对目标电流给定值进行限幅处理。由此，通过采用不同的工作模式，使得系统在各个工艺阶段均能实现快速、精密的压力和流量控制。

技术领域

本发明涉及液压伺服控制技术领域，特别是涉及一种液压伺服系统及其控制装置。

背景技术

在注塑机等液压伺服控制设备中，根据工艺过程，需要同时控制系统的压力和流量(流量等效于液体流动速度)。相关技术中，主要采用串联型控制结构对系统的压力和流量进行控制，如图1所示，最外环为压力闭环控制，内环依次为速度控制器(或流量控制器)和电流控制器，通过压力、流量反馈实现对压力和流量的实时闭环控制。

上述控制结构采用单一控制方式，控制比较简单，但是在实际工程应用中存在诸多不足，例如，在注塑机工艺的注射阶段，需要快速精确地控制注射的液体流量，但此时由于压力外环的带宽不高且快速响应会出现超调，容易导致流量控制不稳定而出现较大波动，影响加工效果。

发明内容

基于此，有必要针对相关技术中的液压伺服控制结构无法实现对流量控制的快速响应以及精准控制的问题，提供一种液压伺服系统及其控制装置。

一种液压伺服系统的控制装置，包括：第一速度给定模块、第二速度给定模块、切换模块和电流给定模块，切换模块与第一速度给定模块、第二速度给定模块和电流给定模块分别相连，其中，

第一速度给定模块，用于根据压力目标值生成当前压力给定值，并根据当前压力给定值和当前压力反馈值生成第一速度给定值；

第二速度给定模块，用于根据流量目标值生成当前流量给定值，并根据当前流量给定值生成第二速度给定值；

切换模块，用于根据当前系统所处工作状态控制系统切换至预设工作模式，预设工作模式包括压力优先模式和流量优先模式，其中，

当系统处于压力优先模式时，通过当前流量给定值对第一速度给定值进行限幅处理，电流给定模块根据限幅处理后的第一速度给定值和当前速度反馈值生成目标电流给定值，以对系统电机进行控制；

当系统处于流量优先模式时，电流给定模块根据第二速度给定值和当前速度反馈值生成目标电流给定值，并通过当前压力给定值对目标电流给定值进行限幅处理，以根据限幅处理后的目标电流给定值对系统电机进行控制。

在其中一个实施例中，第一速度给定模块包括：第一给定单元、压力控制单元和第一限幅单元，其中，

第一给定单元包括第一指令生成单元，用于根据压力目标值和预设压力斜坡函数生成当前压力给定值；

压力控制单元，用于对当前压力给定值与当前压力反馈值之间的压力差值进行PI调节，以获得第一转速给定值；

第一限幅单元，用于在系统处于压力优先模式时，通过当前流量给定值对第一速度给定值进行限幅处理。

在其中一个实施例中，第一给定单元还包括第一滤波单元，用于对压力目标值进行滤波处理。

在其中一个实施例中，切换模块在控制系统由流量优先模式切换至压力优先模式时，还将预设压力斜坡函数的斜坡状态量调整为当前压力反馈值，并将第一滤波单元的滤波状态量调整为当前压力反馈值，以及将压力控制单元的积分状态量调整为第二速度给定值。

在其中一个实施例中，第二速度给定模块包括第二给定单元和转换单元，其中，