[发明专利]基于直线电机驱动增力模块的伺服作动器高动态加载装置

摘要

一种基于直线电机驱动增力模块的伺服作动器高动态加载装置，其特征在于利用直线加速性能良好的直线电机提高加载系统的动态特性，通过增力模块提升直线电机的驱动力、降低成本，并通过更换其中的液压缸改变增力倍数，灵活地满足系列多型号伺服作动器系统不同载荷、不同频率的加载测试需求，实现对伺服作动器或者直线舵机的高频响、大推力的动态加载控制。本发明能实现小位移、大推力、高频响的动态加载控制，以方便对系列多型号伺服作动器系统的各项性能指标的测试与试验。

主权项

一种基于直线电机驱动增力模块的伺服作动器高动态加载装置，它利用直线加速性能良好的直线电机提高加载系统的动态特性，通过增力模块提升直线电机的驱动力、降低成本，并通过更换其中的液压缸改变增力倍数，灵活地满足系列多型号伺服作动器系统不同载荷、不同频率的加载测试需求，实现对伺服作动器或者直线舵机的高频响、大推力的动态加载控制，其特征是它主要由运动控制模块（1）、伺服驱动器（2）、直线电机（3）、第一连接环节（4）、增力模块（5）、第二连接环节（8）、位移传感器（10、11）、力传感器（12）和伺服作动器液压缸（9）组成；运动控制模块（1）采用模糊自适应PID或其它控制器实现动态加载系统的力闭环控制；直线电机（3）的输出轴与增力模块（5）中活塞面积较小的液压缸活塞杆一端通过第一连接环节（4）连接；所述增力模块（5）由有效活塞面积较小的第一双出杆液压缸（6）、有效活塞面积较大的第二双出杆液压缸（7）、单向阀（14、17）、安全阀（15、16）、蓄压器（18）组成；第一双出杆液压缸（6）和第二双出杆液压缸（7）并联，蓄压器（18）通过单向阀（14、17）为油路补充油液，安全阀（15、16）保障油路安全；直线电机（3）驱动第一双出杆液压缸（6）的活塞杆运动，经过液压油的能量传输与转换，最终推动第二双出杆液压缸（7）的活塞杆运动，根据功率不变原则，将在第二双出杆液压缸（7）的活塞杆输出端得到设定的加载力和速度；第二双出杆液压缸（7）的活塞杆通过第二连接环节（8）与伺服作动器液压缸（9）相连；传递到第二双出杆液压缸（7）活塞杆上的加载信号作用于伺服作动器液压缸（9）；位移传感器（10，11）固定于工作台的绝对位置；位移传感器（10、11）、力传感器（12）所测量的信号作为运动控制模块（1）的反馈信号实现加载系统力的闭环控制，位移传感器（10，11）所测量位移信号的差值为伺服作动器的位移值。