[发明专利]一种用于高精度力输出的液压加载系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种用于高精度力输出的液压加载系统，包括：液压站；电磁比例方向阀，其进液口与所述液压站相连通；第一电磁阀，其进液口与所述电磁比例方向阀的出液口相连通；输出油缸，其无杆腔与所述第一电磁阀的出液口相连通；压电驱动器，其一端连接所述输出油缸的活塞杆；输出端，其连接所述压电驱动器的另一端；伺服加载系统；第二电磁阀，其进液口与所述伺服加载系统相连通，出液口与所述第一电磁阀的进液口相连通；第三电磁阀，其进液口与所述第二电磁阀的出液口相连通，出液口与所述输出油缸的有杆腔相连通；控制模块。本系统能够实现对输出端的多级和多精度控制。本发明还提供一种用于高精度力输出的液压加载系统的控制方法。

技术领域

本发明涉及一种用于高精度力输出的液压加载系统及其控制方法，属于液压传动领域。

背景技术

电伺服缸比电磁比例阀的控制力精度高一个数量级，压电驱动器比电伺服缸控制力精度又高一个数量级。同时串联运用电伺服缸和压电驱动器于一个力输出系统中，可以在大范围位移及输出力的多级别精度及宽范围力中应用和实现。

压电陶瓷在电场作用下产生的形变量很小，最多不超过本身尺寸的千万分之一，别小看这微小的变化，基于这个原理制作的精确控制机构－－压电驱动器，对于精密仪器和机械的控制、微电子技术、生物工程等领域都是一大福音。

压电驱动技术(Piezoelectric actuator technology)，基本原理是基于压电陶瓷材料的逆压电效应、通过控制其机械变形产生旋转或直线运动。它具有结构简单，低速、大力矩的优点。这种电机有3种类型，分别为超声式、蠕动式和惯性式。超声式是利用逆压电效应的基础上，以超声频域的机械振动为驱动技术在电能的控制下通过机械变换产生运动。蠕动式与惯性式主要用于直线运动。

现有的液压系统不能够实现多级加载，而且加载精度不够，使应用受到限制。

发明内容

本发明设计开发了一种用于高精度力输出的液压加载系统，能够在同一液压系统中实现多级别加载力的输出，并通过控制压电驱动器和伺服系统的开闭，提高输出端的输出精度。

本发明还设计开发了一种用于高精度力输出的液压加载系统的控制方法，通过控制模块与BP神经网络配合，对所述液压站、所述伺服系统、所述压电驱动器的工作状态进行控制，实现多级加载，提高控制精度。

本发明提供的技术方案为：

一种用于高精度力输出的液压加载系统，包括：

液压站；

电磁比例方向阀，其进液口与所述液压站相连通；

第一电磁阀，其进液口与所述电磁比例方向阀的出液口相连通；

输出油缸，其无杆腔与所述第一电磁阀的出液口相连通；

压电驱动器，其一端连接所述输出油缸的活塞杆；

输出端，其连接所述压电驱动的另一端；

伺服加载系统；

第二电磁阀，其进液口与所述伺服加载系统相连通，出液口与所述第一电磁阀的进液口相连通；

第三电磁阀，其进液口与所述第二电磁阀的出液口相连通，出液口与所述输出油缸的有杆腔相连通；

控制模块，其分别与所述液压站、所述电磁比例方向阀、所述第一电磁阀、所述输出油缸、所述压电驱动器、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀、所述伺服加载系统电连接。

优选的是，还包括：

压力传感器，其连接设置在所述压电驱动器和所述输出端之间。

优选的是，所述伺服加载系统包括：

伺服缸；