[发明专利]一种基于输入整形的伺服压合设备压力控制方法

权利要求书

1.一种基于输入整形的伺服压合设备压力控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)对伺服压合设备进行系统建模，得到系统的传递函数；

步骤(2)将压头接触工件，并施加一定的预压；对伺服电机加载扫频电压信号，测量压力传感器反馈回来的压力数据，由电压信号和压力信号得到系统的频率响应曲线；

步骤(3)基于建模所得到的系统的传递函数对伺服压合设备进行参数辨识，得到系统的固有频率ω_d和阻尼比ξ；

步骤(4)由系统固有频率ω_d和阻尼比ξ得到ZVD型输入整形器的参数：脉冲幅值A_i和时滞t_i；

步骤(5)结合ZVD型输入整形器，得到伺服压力反馈控制器。

2.根据权利要求1所述的基于输入整形的伺服压合设备压力控制方法，其特征在于，所述步骤(1)中得到系统的传递函数：

其中F是输出压力，u是加载电压，λ丝杆导程，J是系统惯量，m是压头质量，c是压头等效阻尼，k是轴向刚度，B是电机阻尼系数，η是丝杆模组机械效率，K_a是力矩系数。

3.根据权利要求2所述的基于输入整形的伺服压合设备压力控制方法，其特征在于，步骤(2)和(3)中，首先手动旋转联轴器，使压头向下运行，直到压头与工件接触，并产生压力目标值20％左右的预压力，在这个过程中通过压力传感器判断压头是否与工件接触，以及预压力是否达到预定值；在压头与工件接触并产生预压后，在伺服电机上加载扫频电压信号，由电压信号和测量得到的压力值可以得到系统的频率响应曲线，从而可以得到系统的固有频率ω_d和阻尼比ξ。

4.根据权利要求2所述的基于输入整形的伺服压合设备压力控制方法，其特征在于，步骤(4)得到ZVD型输入整形器的参数；脉冲幅值A_i和时滞t_i分别为：

5.根据权利要求4所述的基于输入整形的伺服压合设备压力控制方法，其特征在于，步骤(5)中，将得到的输入整形器串入到电流环的输入端，并采用比例积分控制器实现压力闭环控制，基于输入整形的伺服压力反馈控制器的输入输出可以表示为：

调节比例积分控制器参数可以使得反馈压力快速高精度地跟踪指令压力。