[发明专利]一种伺服泵抗偏载的同步控制方法

说明书

一种伺服泵抗偏载的同步控制方法，在伺服油压机的伺服泵同步控制中，对流量压力死区进行补偿，设计油压特性函数及油压补偿增益值，设定同步偏差阈值及压力阈值，并以实际同步偏差及实际系统压力为输入，实时判断，当实际同步偏差绝对值大于同步偏差阈值，并判断系统压力小于压力阈值时，对油压缸的控制输出进行油压特性补偿，否则不进行补偿，按照原定同步控制方法进行同步控制。本发明提出了一种结合油压特性补偿同步方法，以解决多缸同步压制过程中，尤其初始接触工件段的同步性能问题，克服偏载影响，进一步提高系统同步性能，在保证工件质量的同时，保护模具，提高了加工质量，减缓机床磨损，延长设备生命周期。

技术领域

本发明属于锻压制造技术领域，涉及伺服油压机的多泵同步控制，为一种伺服泵抗偏载的同步控制方法。

背景技术

锻压制造行业，随着成型件工艺复杂度的提升，对机床吨位及性能的要求愈发严苛，偏载加工已成为必不可少的工艺动作。伺服泵控的形式以其突出的节能降噪优点已逐步成为市场主流，且常以多泵组合的方式克服单泵排量低的缺点，现已较成熟地应用于在大吨位伺服油压机，粉末压机或注塑机等设备中，并取得不错的市场反馈。

多泵组合的方式难免会涉及到同步控制，目前针对同步控制的研究已取得丰硕的成果，如传统的主从控制，均值控制或交叉耦合等，以及专利CN201611270394.8《一种多压机共用磨具加工的控制策略》的方案，其通过模糊控制的思想动态调节同步增益参数，泛化地提高了纠偏能力；专利CN201711484353.3《一种多缸同步的控制方法》，其通过动态主轴的选取同时保证了跟踪与同步性能。然而上述方案并未考虑泵控系统中的油压特性，即因油及油路的可压缩性，导致偏载压制初期，尤其刚接触工件段的同步性能下降，这不仅会影响到工件成型质量，同时也会加速磨具及机床本体的磨损，缩短设备使用寿命。

因此，研究可消除上述影响，且控制结构简单，计算负载小的同步控制方法已成为进一步提升机床设备性能的重要环节。

发明内容

本发明要解决的问题是：针对伺服泵多缸同步的控制方案，现有技术并未考虑泵控系统中的油压特性，初始接触工件段的同步性能不能得到保证。

本发明的技术方案为：一种伺服泵抗偏载的同步控制方法，在伺服油压机的伺服泵同步控制中，对流量压力死区进行补偿，设计油压特性函数f(p)及油压补偿增益值Kprs，设定同步偏差阈值Thrs_offset及压力阈值Thre_prs，并以实际同步偏差offset及实际系统压力p为输入，实时判断，当offset的绝对值大于同步偏差阈值Thrs_offset，且判断系统压力p小于压力阈值Thre_prs时，对偏载油压缸的控制输出进行油压特性补偿，否则不进行补偿，按照原定同步控制方法进行同步控制。

确定伺服泵的同步控制方法后，以所述同步控制方法得到实际同步偏差offset，调试获取流量压力死区补偿偏差阈值Thrs_offset及油压阈值Thre_prs，并拟合或调试得到油压特性函数f(p)及确定油压补偿增益值Kprs，油压特性函数f(p)为一渐近线。

作为优选方式，油压特性模型函数f(p)采用高斯曲线，高斯曲线采用归一化处理。

作为另一种优选方式，油压特性模型函数f(p)采用线性曲线，以降低计算量。

作为优选方式，对油压补偿增益值Kprs做抗饱和处理：

其中n表示偏载缸，CMDout(n)为偏载缸的控制输出，CMD_Limited为控制器所设定最大输出量。