针对液压泵控马达调速复合控制系统研究

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1、2013年3月机床与液压Mar．2013第4l卷第5期MACHINET00E&HYDRAULICSVo1．41No．5DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．05．020液压泵控马达调速复合控制系统研究伍迪，(1．西昌学院工程技术学院，四川西昌615000；2．四川大学制造科学与工程学院，四川成都610065)摘要：对液压泵控马达系统和液压泵斜坡倾角电液伺服控制系统进行了理论建模，分析了液压泵控马达系统与电液伺服串联液压泵控马达系统关于阶跃输入控制信号的响应特性；将最优二次控制理

2、论与动态鲁棒补偿法相结合设计了复合控制系统，对系统进行了仿真计算。仿真结果表明：电液伺服控制系统对整个系统的影响较小，可简化成比例环节；复合控制系统可以有效减少静态误差、提高系统动态响应精度。关键词：液压泵控马达；电液伺服系统；最优二次型控制；动态鲁棒补偿中图分类号：TH137．1文献标识码：A文章编号：1001—3881(2013)5—075—3StudyontheCompoundSpeedControlSystemofHydraulicPump—motorWUDi，(1．SchoolofEgineeri

3、ngandTechnology，XichangCollege，XichangSichuan615000，China；2．SchoolofManufacturingScienceandEngineering，SichuanUniversity，ChengduSichuan610065，China)Abstract：Theoreticalmodelsofhydraulicpump—motorandelectro—hydraulicservocontrolsystemofhydraulicpumpwerebuil

4、tup．Theresponsecharacteristicsofthetwosystemsaboutstep—inputwereanalyzed．Theresuhsshowthatelectro—hydraulic8ervocon—trolsystemcanbesimplifiedasaproportionalcomponent．Thecompoundcontrolsystemofhydraulicpump—motorwasdesignedbasedonLQtheoryanddynamicrobustcom

5、pensationmethod．Thesimulationresultsshowthatusingthecompoundcontroller．thestatic-er_rorofthesystemcanbedecreasedandthesystemdynamicresponseprecisioncanbeimprovedeffectively．Keywords：Hydraulicpump—motor；Electro—hydraulicselTosystem；Optimalquadraticcontrol；D

6、ynamicrobustcompensation液压泵控马达调速系统是通过调节变量泵斜盘倾角改变变量泵排量来控制传送给负荷的动力系统。与传统的机械传动相比，具有高效区宽、布局灵活、无级变速和换向方便等特点，因此广泛应用于各种农用及工程履带车辆中。由于农用车辆和工程车辆通常工作在路况崎岖不平的野外，其传动系统受到外部负载干扰大。传统的PID控制器对参数扰动和负载干扰没有很好的抑制作用。因此设计用于液压泵控马达调速系统，且控制性能良好、鲁棒性强和有效消除受图1液压泵控制马达系统原理外部负载变化干扰的控制器，具有

7、非常重要的意义和电液伺服系统由电液比例阀与控制油缸组成，它实用价值。通过输入电信号控制电液比例阀开度，从而控制油缸作者采用最优二次型理论与动态鲁棒补偿原活塞行程与液压泵斜盘倾角，液压泵斜盘倾角控制液理来设计系统控制器，并运用MATLAB进行仿真，压泵出口流量从而控制马达输出转速。为消除液压泵控马达系统负载干扰、提高系统动态响2液压泵控马达调速系统数学建模应提供了依据和方法。建立数学模型时，将系统内部液压元件的泄漏看1液压泵控马达调速系统工作原理成层流，且忽略油路的压力损失和流量脉动，并假设液压泵控马达调速系

8、统由泵控马达系统和液压泵补油时没有滞后，根据系统流量连续性和马达力矩平电液伺服控制系统组成，如图1所示。衡，可以得到液压泵控马达系统数学模型：收稿日期：2012—02—25．基金项目：l~JJl省科技厅科技支撑项目(2010GZ0173)；西昌学院2009研究生项目(XY09-2X××)作者简介：伍迪(1982一)，男，博士研究生，讲师，主要研究方向为机械传动与驱动。E—mail：zhediwubowen@126