关于伺服电机驱动齿轮泵控制非对称液压缸的闭式液压系统

lxbing

        请教各位，搭建了一个泵控非对称缸的实验台，具体简介如下：采用伺服电机驱动双向齿轮泵，控制非对称液压缸做位置扰动下的力伺服控制，该实验台为闭式液压系统；该实验室控制中遇到的第一个难点为，也是泵控非对称液压缸的一个难点，即由于非对称液压缸两腔面积不对称导致的不对称流量问题，具体来说，当液压缸缩回时，有杆腔需要进油，无杆腔出油，此时由于齿轮泵的吸油排油量一样，闭式系统会产生多余的流量导致系统憋压，因此需要解决闭式系统，当液压缸缩回时，非对称流量的泄流问题，查阅文献，常用的方法是在高低压管路之间接一个液控单向阀，但液压缸缩回时，液控单向阀打开，泄流非对称流量，但是考虑到液控单向阀的响应时间相对较慢，本项目未采用该方法，而是在齿轮泵的两油口各接了一个伺服阀作为非对称流量的泄流（同时随着力伺服和位置扰动给定不同的阀口，目的之一是增加系统阻尼，其二是泄流，实验中发现伺服阀口对力伺服的控制效果影响较大），但是在实验调试过程中，该泵控非对称缸系统在高频力伺服以及大幅值高频下的力控效果较差，经实验调试，现有以下几点疑问请教各位：
       （1）想做较高精度以及较高频响（5hz）的力控，考虑到泵控系统的响应，采用的该泵控非对称液压缸实验台，能否实现目的？
       （2）该实验台从原理上来说，应该可以，同时AMESim仿真也有较好的效果，但实验调试效果较差，会有哪些原因（管路效应等）？
        （3）怎么改进或者有什么建议可以使得伺服电机驱动齿轮泵，控制非对称缸的力控系统，在位置扰动下会有较好的控制效果？

lxbing

期待各位大神的回复，谢谢

lxbing

泵控原理见图中所示

back2049

lxbing 发表于 2017-11-9 09:36
泵控原理见图中所示

这个方案从经济上来讲也不实惠，还是要用到伺服阀，还不如直接用伺服阀控，而且泵的响应和，最低转速，泄露量都会影响最终控制效果

lxbing

back2049 发表于 2017-11-9 16:49
这个方案从经济上来讲也不实惠，还是要用到伺服阀，还不如直接用伺服阀控，而且泵的响应和，最低转速，泄 ...

谢谢回复。想采用泵控主要是考虑节能，目前这个系统用的是双向齿轮泵，位置扰动下的力伺服效果不好，您说的对，齿轮泵的最大转速、泄露，还有管路效应对系统的输出力都会有影响，这个方案从原理上有问题吗

lxbing

lxbing 发表于 2017-11-9 17:01
谢谢回复。想采用泵控主要是考虑节能，目前这个系统用的是双向齿轮泵，位置扰动下的力伺服效果不好，您说 ...

齿轮泵的最低转速，打错字了

游勇

一般测试用的都甚少会考虑能耗，因为测试对力、位置都有高要求。同时测试都是短吋间及间歇使用。
回到楼主的项目，一般泵控系统只适合保持压力的应用，压力交变意味伺服电机可能要正反转。
若楼主观察到伺服电机会反转，嘗试在油泵出口旁路一个节流子，作为阻尼。

lxbing

游勇 发表于 2017-11-12 02:04
一般测试用的都甚少会考虑能耗，因为测试对力、位置都有高要求。同时测试都是短吋间及间歇使用。
回到楼主 ...

谢谢回复。这是为以后应用考虑节能，不是单纯考虑这个实验测试的能耗。输入正弦力，伺服电机会正反转切换，旁路已经添加了伺服阀作为节流，增加系统阻尼，但目前力控效果不好。

Ysx317

伺服电机控制齿轮泵理论上可行，实际上很不合算，第一是补油路麻烦，第二是电机响应不快（与阀比），控制精度低，第三低速小流量性能不好。第四价格贵，所以EHA炒作的多，应用并不多。但也是新技术，值得关注。

jswjxzd

其实实际应用中，可以选用2边出轴的油缸，这样出进油量一致。但你为了实验这种油缸，其实最算单的方法也有。