[发明专利]一种低能耗高动态泵阀联合位置伺服系统及其控制方法

权利要求书

1.一种低能耗高动态泵阀联合位置伺服系统，其特征在于，包括：

非对称液压缸，用于驱动负载；

双向泵，用于直驱非对称液压缸，双向泵的两个出油口分别与非对称液压缸的有杆腔和无杆腔相连接；

工作在速度伺服闭环模式的泵控子系统，实现对非对称液压缸活塞杆的速度和位移控制；

工作在位置伺服闭环模式的阀控子系统，实现对非对称液压缸活塞杆输出位移的精确控制；

该系统采用泵阀联控方式，通过调节泵的转速按需为负载运动提供流量，泵工作于速度伺服闭环模式，实现对非对称液压缸活塞杆的速度和位移的控制；伺服阀的控制实现非对称流量的动态补偿，阀工作于位置伺服闭环模式，实现对非对称液压缸输出位移的精确控制。

2.根据权利要求1所述的低能耗高动态泵阀联合位置伺服系统，其特征在于，所述泵控子系统包括伺服电机、微分器、角速度转换器和第一PID控制器，伺服电机与双向泵连接，微分器的输入端与阀控子系统连接，微分器的输出端与角速度转换器的输入端连接，角速度转换器的输出端与第一PID控制器的输入端连接，第一PID控制器的输出端与伺服电机连接，伺服电机与双向泵之间设有角速度传感器，角速度传感器与第一PID控制器的输入端连接。

3.根据权利要求2所述的低能耗高动态泵阀联合位置伺服系统，其特征在于，所述阀控子系统包括伺服阀、回油箱、第二PID控制器和位移传感器，伺服阀的A口和B口分别与非对称液压缸的无杆腔和有杆腔相连接，P口与小功率油源相连接，T口与回油箱相连接；位移传感器安装于非对称液压缸的活塞杆上，位移传感器与第二PID控制器的输入端连接，第二PID控制器的输出端与伺服阀控制端连接。

4.根据权利要求3所述的低能耗高动态泵阀联合位置伺服系统，其特征在于，所述双向泵连接有供油子系统，供油子系统包括第一液控单向阀、第二液控单向阀、蓄能器、减压阀和小功率油源，小功率油源的一个支路直接与伺服阀的P口相连接，另一个支路通过减压阀与蓄能器相连接，减压阀和蓄能器的连接回路上连接相并联的第一液控单向阀和第二液控单向阀，第一液控单向阀同双向泵与非对称液压缸无杆腔的连接回路相连，第二液控单向阀同双向泵与非对称液压缸有杆腔的连接回路相连。

5.根据权利要求4所述的低能耗高动态泵阀联合位置伺服系统，其特征在于，双向泵与非对称液压缸无杆腔的连接回路中设有第二安全阀，双向泵与非对称液压缸有杆腔的连接回路中设有第一安全阀。