分腔独立变转速泵控电液伺服系统特性研究

摘要

阀控伺服系统动态响应快、控制精度高,但始终存在大的节流损失。泵控差动缸系统消除了节流损失,需要解决差动缸面积差造成的不对称流量问题。其中,单泵控差动缸系统,结构简单,使用辅助油源平衡不对称流量,但存在压力控制难、系统刚度差等问题;双泵控差动缸系统,匹配双泵排量比和缸两腔面积比平衡不对称流量,需要设计双液压泵协同控制算法。针对上述问题,提出了分腔独立变转速泵控差动缸电液伺服系统,采用两台变转速开式泵分别驱动差动缸两腔,自动适应差动缸不对称流量,不需要额外辅助油源和节流元件。借鉴阀控系统的静压平衡特性,设计了双泵协同控制的总压力策略,使液压缸在动、静态时两腔压力和保持定值,实现系统的预压紧和泄漏补偿,提高了系统刚度。为提高位置阻尼比和稳定性,进一步引入了加速度反馈对系统校正。理论分析和试验结果表明,系统具有好的动、静态特性,在四个象限内具有相同的速度增益,能够四象限驱动负载,仅采用简单的比例控制就能获得高的定位精度,控制特性与阀控系统类似,适用于液压电梯、压力机、注塑成型机等大功率工业设备。