數(shù)字式高精度位置閉環(huán)控制柱塞油泵比例放大器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及比例放大器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及數(shù)字式高精度位置閉環(huán)控制柱塞油泵比例放大器，本實(shí)用新型采用了閉環(huán)恒流控制和閉環(huán)位置控制的技術(shù)方法，解決了傳統(tǒng)柱塞油泵只能開環(huán)控制而無法根據(jù)實(shí)際情況自適應(yīng)調(diào)節(jié)的技術(shù)問題，達(dá)到了油泵通過閉環(huán)位置控制，提高其輸出流量的線性度和重復(fù)精度，并且減小滯環(huán)的技術(shù)效果；采用輸入輸出全數(shù)字化處理的技術(shù)方法，達(dá)到了油量輸入輸出值精準(zhǔn)、誤差小的技術(shù)效果；采用安全自動(dòng)保護(hù)的技術(shù)方法，解決了傳統(tǒng)放大器易燒損、毀壞的技術(shù)問題，達(dá)到了使放大器具有電磁鐵電纜短路保護(hù)、輸出端對(duì)地短路保護(hù)、感應(yīng)式位置傳感器(LVDT)斷線報(bào)警功能、電源接反保護(hù)等功能的技術(shù)效果。
【專利說明】
數(shù)字式高精度位置閉環(huán)控制柱塞油泵比例放大器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及比例放大器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及數(shù)字式高精度位置閉環(huán)控制柱塞油栗比例放大器。
【背景技術(shù)】
[0002]柱塞栗是往復(fù)栗的一種，屬于體積栗，其柱塞靠栗軸的偏心轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)，往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其吸入和排出閥都是單向閥。當(dāng)柱塞外拉時(shí)，工作室內(nèi)壓力降低，出口閥關(guān)閉，低于進(jìn)口壓力時(shí)，進(jìn)口閥打開，液體進(jìn)入;柱塞內(nèi)推時(shí)，工作室壓力升高，進(jìn)口閥關(guān)閉，高于出口壓力時(shí)，出口閥打開，液體排出。帶滑靴結(jié)構(gòu)的軸向柱塞栗是目前使用最廣泛的軸向柱塞栗，安放在缸體中的柱塞通過滑靴與斜盤相接觸，當(dāng)傳動(dòng)軸帶動(dòng)缸體旋轉(zhuǎn)時(shí)，斜盤將柱塞從缸體中拉出或推回，完成吸排油過程。柱塞與缸孔組成的工作容腔中的油液通過配油盤分別與栗的吸、排油腔相通。變量機(jī)構(gòu)用來改變斜盤的傾角，通過調(diào)節(jié)斜盤的傾角可改變栗的排量，怎樣完成柱塞油栗的閉環(huán)反饋控制是目前研究的重點(diǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題，是針對(duì)上述存在的技術(shù)不足，提供了數(shù)字式高精度位置閉環(huán)控制柱塞油栗比例放大器，采用了閉環(huán)恒流控制和閉環(huán)位置控制的技術(shù)方法，解決了傳統(tǒng)柱塞油栗只能開環(huán)控制而無法根據(jù)實(shí)際情況自適應(yīng)調(diào)節(jié)的技術(shù)問題，達(dá)到了油栗通過閉環(huán)位置控制，提高其輸出流量的線性度和重復(fù)精度，并且減小滯環(huán)的技術(shù)效果;采用輸入輸出全數(shù)字化處理的技術(shù)方法，達(dá)到了油量輸入輸出值精準(zhǔn)、誤差小的技術(shù)效果;采用安全自動(dòng)保護(hù)的技術(shù)方法，解決了傳統(tǒng)放大器易燒損、毀壞的技術(shù)問題，達(dá)到了使放大器具有電磁鐵電纜短路保護(hù)、輸出端對(duì)地短路保護(hù)、感應(yīng)式位置傳感器(LVDT)斷線報(bào)警功能、電源接反保護(hù)等功能的技術(shù)效果。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:包括盒體，在盒體前側(cè)安裝有插線板A，在盒體的后側(cè)安裝有插線板B和插線板C;插線板A包括12個(gè)外端子，插線板B包括4個(gè)外端子，插線板C包括8個(gè)外端子；
[0005]盒體內(nèi)部包括斜坡切斷控制器A、斜坡切斷控制器B、電流輸出端口A、電流輸出端口 B和直流降壓電路;斜坡切斷控制器A的輸入端連接插線板C的I端子和2端子，斜坡切斷控制器A的輸出端連接有狀態(tài)輸出器;狀態(tài)輸出器外接有狀態(tài)顯示燈;斜坡切斷控制器B輸入端連接插線板C的3端子和4端子，斜坡切斷控制器B的輸出端連接有斜坡控制器，斜坡控制器的另一輸入端連接有給定值輸入器，給定值輸入器的輸入端連接插線板A的10端子;插線板A的11端子和12端子內(nèi)接地；
[0006]直流降壓電路的輸入端連接插線板A的I端子和2端子;直流降壓電路的一個(gè)輸出端連接有電源燈，直流降壓電路另一輸出端連接A的9端子和8端子；
[0007]插線板B的I端子、2端子和3端子內(nèi)接有整流電路;整流電路的輸出端連接有緩沖器，緩沖器的輸出端分別連接插線板C的8端子和狀態(tài)輸出器的輸入端；
[0008]斜坡控制器的輸出端連接有ro調(diào)節(jié)器，緩沖器的輸出端連接PD調(diào)節(jié)器的另一輸入端;ro調(diào)節(jié)器的輸出端連接有PI調(diào)節(jié)器A和PI調(diào)節(jié)器B; PI調(diào)節(jié)器A通過電流輸出端口 A連接插線板A的3端子和4端子，PI調(diào)節(jié)器B通過電流輸出端口 B連接插線板A的5端子和6端子；
[0009]進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的插線板C的I端子和2端子之間外接有控制器使能開關(guān)，插線板C的3端子和4端子之間外接有斜坡切斷使能開關(guān);插線板C的5端子為給定輸出端，插線板C的8端子為擺角輸出端；
[0010]進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的插線板A的I端子和2端子之間外接有外部電源;插線板A的8端子、10端子和11端子之間外接有電位器，插線板A的10端子接電位器的中間端；插線板A的3端子和4端子之間外接有電磁鐵a，插線板A的5端子和6端子之間外接有電磁鐵b;電磁鐵a和電磁鐵b之間連接有油栗柱塞;油栗柱塞外連接有位置傳感器；
[0011]進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的位置傳感器的輸出端連接插線板B的I端子、2端子和3端子。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):1、油栗流量(位置)給定值與油栗斜盤角度感應(yīng)式位置傳感器(LVDT)的位置偏差通過控制三位四通的比例方向閥修正，使油栗的流量高精度輸出；2、本放大器輸入輸出值全數(shù)字化處理、誤差小、精度高;3、本放大器具有斜坡時(shí)間調(diào)節(jié)、放大器使能控制、斜坡切斷、電磁鐵電纜短路、輸出端對(duì)地短路保護(hù)、感應(yīng)式位置傳感器(LVDT)斷線報(bào)警等功能。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)不意圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖中，1、盒體;2、插線板A;3、插線板B;4、插線板C;5、控制器使能開關(guān);6、斜坡切斷控制器A;7、斜坡切斷開關(guān);8、斜坡切斷控制器B;9、狀態(tài)輸出器;10、給定值輸入器;11、斜坡控制器；12、外部電源；13、直流降壓電路；14、電源燈；15、緩沖器；16、Η)調(diào)節(jié)器；17、狀態(tài)顯示燈；18、PI調(diào)節(jié)器A;19、電流輸出端口 A;20、PI調(diào)節(jié)器山21、電流輸出端口8;22、整流電路；23、電磁鐵a ； 24、位置傳感器;25、電位器;26、電磁鐵b ； 27、油栗柱塞。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】并參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本實(shí)用新型的范圍。此外，在以下說明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本實(shí)用新型的概念。
[0017]【具體實(shí)施方式】一:如圖1-2所示，包括盒體I，在盒體I前側(cè)安裝有插線板A2，在盒體I的后側(cè)安裝有插線板B3和插線板C4;插線板A2包括12個(gè)外端子，插線板B3包括4個(gè)外端子，插線板C4包括8個(gè)外端子；
[0018]盒體I內(nèi)部包括斜坡切斷控制器A6、斜坡切斷控制器B8、電流輸出端口Al 9、電流輸出端口 B21和直流降壓電路13;斜坡切斷控制器A6的輸入端連接插線板C4的I端子和2端子，斜坡切斷控制器A6的輸出端連接有狀態(tài)輸出器9;狀態(tài)輸出器9外接有狀態(tài)顯示燈17;斜坡切斷控制器B8輸入端連接插線板C4的3端子和4端子，斜坡切斷控制器B8的輸出端連接有斜坡控制器11，斜坡控制器11的另一輸入端連接有給定值輸入器10，給定值輸入器10的輸入端連接插線板A2的10端子;插線板A2的11端子和12端子內(nèi)接地；
[0019]直流降壓電路13的輸入端連接插線板A2的I端子和2端子;直流降壓電路13的一個(gè)輸出端連接有電源燈14，直流降壓電路13另一輸出端連接A2的9端子和8端子；
[0020]插線板B3的I端子、2端子和3端子內(nèi)接有整流電路22;整流電路22的輸出端連接有緩沖器15，緩沖器15的輸出端分別連接插線板C4的8端子和狀態(tài)輸出器11的輸入端；
[0021]斜坡控制器11的輸出端連接有ro調(diào)節(jié)器16，緩沖器15的輸出端連接PD調(diào)節(jié)器16的另一輸入端;ro調(diào)節(jié)器16的輸出端連接有PI調(diào)節(jié)器A18和PI調(diào)節(jié)器B20;PI調(diào)節(jié)器A18通過電流輸出端口 Al 9連接插線板A2的3端子和4端子，PI調(diào)節(jié)器B20通過電流輸出端口 B21連接插線板A2的5端子和6端子；
[0022]進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的插線板C4的I端子和2端子之間外接有控制器使能開關(guān)5，插線板C4的3端子和4端子之間外接有斜坡切斷使能開關(guān)7;插線板C4的5端子為給定輸出端，插線板C4的8端子為擺角輸出端;所述的插線板A2的I端子和2端子之間外接有外部電源;插線板A2的8端子、10端子和11端子之間外接有電位器25，插線板A2的10端子接電位器25的中間端;插線板A2的3端子和4端子之間外接有電磁鐵a23，插線板A2的5端子和6端子之間外接有電磁鐵b26;電磁鐵a23和電磁鐵b26之間連接有油栗柱塞27;油栗柱塞27外連接有位置傳感器24;所述的位置傳感器24的輸出端連接插線板B3的I端子、2端子和3端子。
[0023]如圖1，本設(shè)計(jì)放大器在盒體I上側(cè)和下側(cè)放置三個(gè)插線板:插線板A2、插線板B3、插線板C3，各自有各自的功能，插線板A2為電源輸入和電流控制輸出；插線板C3為開關(guān)輸入和擺角輸出;插線板B3為位置信號(hào)的輸入。
[0024]如圖2是本設(shè)計(jì)放大器的電路結(jié)構(gòu)圖，插線板A2的I端子和2端子為外部24V直流電源輸入端，其中I端子接直流電源的正極，2端子接直流電源的負(fù)極;插線板A2的3及4端子連接比例方向閥電磁鐵a23 (銘牌正面的左側(cè)電磁鐵)；電磁鐵a23得電:增加油栗流量輸出。相反的，插線板A2的5及6端子連接比例方向閥電磁鐵b26(銘牌正面的右側(cè)電磁鐵)，電磁鐵b26得電:減少油栗流量輸出。
[0025]流量設(shè)定值輸入可使用電位器25從O到1V輸入;如果流量設(shè)定值輸入由PLC的D/A模塊輸出，則插線板A2的10端子接D/A模塊輸出端，插線板A2的11端子接D/A模塊參考端(OV)0
[0026]插線板B3的1、2、3端子用于連接測量油栗斜盤角度的感應(yīng)式位置傳感器24。
[0027]而插線板C4的1、2為使能輸入端，接通使能后控制器才能正常工作。如不需要遠(yuǎn)程使能控制，必須把該端口短接。插線板C4的3、4端子為斜坡切斷輸入端，Ramp微調(diào)電阻調(diào)整斜坡時(shí)間，出廠值為I秒。不需要斜坡控制時(shí)把該端口短接即可。
[0028]應(yīng)當(dāng)理解的是，本實(shí)用新型的上述【具體實(shí)施方式】僅僅用于示例性說明或解釋本實(shí)用新型的原理，而不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。因此，在不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外，本實(shí)用新型所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.數(shù)字式高精度位置閉環(huán)控制柱塞油栗比例放大器，其特征在于:包括盒體(I)，在盒體(I)前側(cè)安裝有插線板A(2)，在盒體(I)的后側(cè)安裝有插線板B(3)和插線板C(4);插線板A(2)包括12個(gè)外端子，插線板B(3)包括4個(gè)外端子，插線板C(4)包括8個(gè)外端子； 盒體(I)內(nèi)部包括斜坡切斷控制器A(6)、斜坡切斷控制器B(8)、電流輸出端口 A( 19)、電流輸出端口 B(21)和直流降壓電路(13);斜坡切斷控制器A(6)的輸入端連接插線板C(4)的I端子和2端子，斜坡切斷控制器A(6)的輸出端連接有狀態(tài)輸出器(9);狀態(tài)輸出器(9)外接有狀態(tài)顯示燈(17);斜坡切斷控制器B(S)輸入端連接插線板C(4)的3端子和4端子，斜坡切斷控制器B(8)的輸出端連接有斜坡控制器(11)，斜坡控制器(11)的另一輸入端連接有給定值輸入器(10)，給定值輸入器(10)的輸入端連接插線板A(2)的10端子;插線板A(2)的11端子和12端子內(nèi)接地； 直流降壓電路(13)的輸入端連接插線板A(2)的I端子和2端子;直流降壓電路(13)的一個(gè)輸出端連接有電源燈(14)，直流降壓電路(13)另一輸出端連接A(2)的9端子和8端子； 插線板B(3)的I端子、2端子和3端子內(nèi)接有整流電路(22);整流電路(22)的輸出端連接有緩沖器(15)，緩沖器(15)的輸出端分別連接插線板C(4)的8端子和狀態(tài)輸出器(11)的輸入端； 斜坡控制器(II)的輸出端連接有PD調(diào)節(jié)器(16)，緩沖器(15)的輸出端連接PD調(diào)節(jié)器(16)的另一輸入端;PD調(diào)節(jié)器(I 6)的輸出端連接有PI調(diào)節(jié)器A (18)和PI調(diào)節(jié)器B (20); PI調(diào)節(jié)器A(IS)通過電流輸出端口 A(19)連接插線板A(2)的3端子和4端子，PI調(diào)節(jié)器B(20)通過電流輸出端口 B(21)連接插線板A(2)的5端子和6端子。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式高精度位置閉環(huán)控制柱塞油栗比例放大器，其特征在于:插線板C(4)的I端子和2端子之間外接有控制器使能開關(guān)(5)，插線板C(4)的3端子和4端子之間外接有斜坡切斷使能開關(guān)(7);插線板C(4)的5端子為給定輸出端，插線板C(4)的8端子為擺角輸出端。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式高精度位置閉環(huán)控制柱塞油栗比例放大器，其特征在于:插線板A(2)的I端子和2端子之間外接有外部電源(12);插線板A(2)的8端子、10端子和11端子之間外接有電位器(25)，插線板A(2)的10端子接電位器(25)的中間端;插線板A(2)的3端子和4端子之間外接有電磁鐵a(23)，插線板A(2)的5端子和6端子之間外接有電磁鐵b(26);電磁鐵a(23)和電磁鐵b(26)之間連接有油栗柱塞(27);油栗柱塞(27)外連接有位置傳感器(24)。4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的數(shù)字式高精度位置閉環(huán)控制柱塞油栗比例放大器，其特征在于:位置傳感器(24)的輸出端連接插線板B(3)的I端子、2端子和3端子。
【文檔編號(hào)】F04B1/26GK205445927SQ201620284921
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年4月7日
【發(fā)明人】葉松, 董艷玲
【申請(qǐng)人】廣州奧森科技發(fā)展有限公司