CN104421232A - 一种三自由度运动平台单通道装置 - Google Patents

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CN104421232A CN201310366859.XA CN201310366859A CN104421232A CN 104421232 A CN104421232 A CN 104421232A CN 201310366859 A CN201310366859 A CN 201310366859A CN 104421232 A CN104421232 A CN 104421232A
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毕婷婷
韩雪
杨亮
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HARBIN ZHISHENG TIANCHENG TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
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    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/08—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/04—Special measures taken in connection with the properties of the fluid
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Abstract

一种三自由度运动平台单通道装置，由油箱(1)、滤油器(2)、空气冷却器(3)、柱塞泵(4)、单向阀(5)、压力管路滤油器(6)、电磁换向阀(7)、蓄能器(8)、电液伺服阀(9)、压力表(10)、溢流阀(11)、压力变送器(12)、液压缸(13)、位移传感器(14)、调速阀(15)、电磁溢流阀(16)、手摇泵(17)组成。两个蓄能器有应急动力源和消除压力脉动的作用，并与恒压变量泵一起为伺服***提供稳定的供油压力，为高性能的液压控制***提供了有效的保证。液压泵的入口过滤器和出口单向阀起到防止污物进入液压泵和防止***压力回冲的作用，对液压泵进行保护，延长恒压变量泵的使用寿命。进油路和回油路的经过滤器为液压伺服***提供了清洁的油液。

Description

一种三自由度运动平台单通道装置
技术领域
本发明涉及一种控制装置，尤其是涉及多自由度平台控制装置。
技术背景
电液伺服***有许多优点，其中最突出的就是响应速度快、输出功率大、控制精确性高，因而在航空、航天、军事、冶金、交通、工程机械等领域得到了广泛的应用。人类使用水利机械及液压传动虽然已有很长的历史，但液压控制技术的快速发展却还是近几十年的事，随着电液伺服阀的诞生，使液压伺服技术进入了电液伺服时代，其应用领域也得到广泛的扩展。
发明内容
本发明设计了一套针对三自由度运动平台的要求而进行单通道装置。本发明的主要特点是：所设计的电液伺服***结构组成简单，对阻力、温度、运行环境等因素的影响进行简化处理，控制精度基本符合要求。
所述目的是通过如下方案实现的：
一种三自由度运动平台单通道装置，由油箱(1)、滤油器(2)、空气冷却器(3)、柱塞泵(4)(恒压变量泵)、单向阀(5)、压力管路滤油器(6)、电磁换向阀(7)、蓄能器(8)、电液伺服阀(9)、压力表(10)、溢流阀(11)、压力变送器(12)、液压缸(13)、位移传感器(14)、调速阀(15)、电磁溢流阀(16)、手摇泵(17)组成，其特征是：能源的压力由恒压变量泵调定，两个蓄能器有应急动力源和消除压力脉动的作用，并与恒压变量泵一起为伺服***提供稳定的供油压力，为高性能的液压控制***提供了有效的保证，液压泵的入口过滤器和出口单向阀起到防止污物进入液压泵和防止***压力回冲的作用，对液压泵进行保护，延长恒压变量泵的使用寿命，进油路和回油路的经过滤器为液压伺服***提供了清洁的油液。
所述的一种三自由度运动平台单通道装置，其特征是：根据电液伺服阀、单出杆液压缸和位移传感器的数学模型，给出控制***的传递函数，这里伺服放大器被认为是比例环节。
所述的一种三自由度运动平台单通道装置，其特征是：控制算法是控制***中软件***的一个重要组成部分，整个***的控制功能主要由控制算法来实现，根据偏差的比例(P)、积分(I)、微分(D)进行控制，在模拟控制***中，调节器最常用的控制规律是PID，常规PID控制***由模拟PID调节器，执行机构和控制对象组成，PID调节器是一种线性调节器，它根据给定值r(t)与实际输出值c(t)构成控制偏差：e(t)=r(t)-c(t)将偏差的比例(P)、积分(I)、微分fD)通过线性组合构成控制量，对控制对象进行控制，故称其为PID调节器。
附图说明
图1三自由度运动平台单通道装置液压***原理图
其中，1．油箱，2．滤油器，3．空气冷却器，4．柱塞泵，5．单向阀，6．压力管路滤油器，7．电磁换向阀，8．．蓄能器，9．电液伺服阀，10．压力表，11．溢流阀，12．．压力变送器，13．液压缸，14．位移传感器，15．调速阀，16．电磁溢流阀，17．手摇泵。
图2控制***方框图
图3PID控制***原理框图
图4跃过渡过程响应曲线
具体实施方式
一种三自由度运动平台单通道装置，主要由下表所示部件组成：1．油箱、2．滤油器、3．空气冷却器、4．柱塞泵(恒压变量泵)、5．单向阀、6．压力管路滤油器、7．电磁换向阀、8．蓄能器、9电液伺服阀、10．压力表、11．溢流阀、12．压力变送器、13．液压缸、14．位移传感器、15．调速阀、16．电磁溢流阀、17．手摇泵组成。能源的压力由恒压变量泵调定，两个蓄能器有应急动力源和消除压力脉动的作用，并与恒压变量泵一起为伺服***提供稳定的供油压力，为高性能的液压控制***提供了有效的保证。液压泵的入口过滤器和出口单向阀起到防止污物进入液压泵和防止***压力回冲的作用，对液压泵进行保护，延长恒压变量泵的使用寿命。进油路和回油路的经过滤器为液压伺服***提供了清洁的油液。
结合图2，根据电液伺服阀、单出杆液压缸和位移传感器的数学模型，根据图2示的控制***方框图，给出控制***的传递函数，这里伺服放大器被认为是比例环节。
结合图3，控制算法是控制***中软件***的一个重要组成部分，整个***的控制功能主要由控制算法来实现。根据偏差的比例(P)、积分(I)、微分(D)进行控制。在模拟控制***中，调节器最常用的控制规律是PID。常规PID控制***由模拟PID调节器，执行机构和控制对象组成。PID调节器是一种线性调节器，它根据给定值rft)与实际输出值cft)构成控制偏差：e(t)=r(t)-c(t)。
将偏差的比例(P)、积分(I)、微分(D)通过线性组合构成控制量，对控制对象进行控制，故称其为PID调节器。
结合图4，利用过渡过程响应法：测得控制对象的阶跃过渡过程响应如图4所示，其中R表示最陡的斜率，L表示延滞时间，那么PID控制器中的参数K，Tt和TD可以根据下表R和L确定出来。

Claims (3)

1.一种三自由度运动平台单通道装置，由油箱(1)、滤油器(2)、空气冷却器(3)、柱塞泵(4)(恒压变量泵)、单向阀(5)、压力管路滤油器(6)、电磁换向阀(7)、蓄能器(8)、电液伺服阀(9)、压力表(10)、溢流阀(11)、压力变送器(12)、液压缸(13)、位移传感器(14)、调速阀(15)、电磁溢流阀(16)、手摇泵(17)组成，其特征是：能源的压力由恒压变量泵调定，两个蓄能器有应急动力源和消除压力脉动的作用，并与恒压变量泵一起为伺服***提供稳定的供油压力，为高性能的液压控制***提供了有效的保证，液压泵的入口过滤器和出口单向阀起到防止污物进入液压泵和防止***压力回冲的作用，对液压泵进行保护，延长恒压变量泵的使用寿命，进油路和回油路的经过滤器为液压伺服***提供了清洁的油液。
2.根据权利要求1所述的一种三自由度运动平台单通道装置，其特征是：根据电液伺服阀、单出杆液压缸和位移传感器的数学模型，给出控制***的传递函数，这里伺服放大器被认为是比例环节。
3.根据权利要求1或2所述的一种三自由度运动平台单通道装置，其特征是：控制算法是控制***中软件***的一个重要组成部分，整个***的控制功能主要由控制算法来实现，根据偏差的比例(P)、积分(I)、微分(D)进行控制，在模拟控制***中，调节器最常用的控制规律是PID，常规PID控制***由模拟PID调节器，执行机构和控制对象组成，PID调节器是一种线性调节器，它根据给定值r(t)与实际输出值c(t)构成控制偏差：e(t)=r(t)-c(t)将偏差的比例(P)、积分(I)、微分(D)通过线性组合构成控制量，对控制对象进行控制，故称其为PID调节器。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108571484A (zh) * 2018-04-26 2018-09-25 北京强度环境研究所 伺服阀组件
CN109256009A (zh) * 2018-11-01 2019-01-22 燕山大学 一种节能液压六自由度运动模拟平台
CN116892544A (zh) * 2023-07-20 2023-10-17 东方空间技术(山东)有限公司 一种火箭发射台液压控制***

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