伺服閥控馬達(dá)裝置的參數(shù)識(shí)別方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及伺服閥控馬達(dá)裝置的參數(shù)測(cè)取技術(shù)，尤其涉及一種對(duì)影響伺服閥控馬 達(dá)裝置控制特性的兩個(gè)參數(shù)一一液壓系統(tǒng)液體振動(dòng)固有頻率與液壓系統(tǒng)粘性阻尼系數(shù) 比的間接測(cè)取方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前伺服閥控馬達(dá)裝置被廣泛應(yīng)用于波浪補(bǔ)償起重機(jī)中，目前伺服閥控馬達(dá)裝置 的參數(shù)不能系統(tǒng)、完整測(cè)量，而是通過查閱相關(guān)參考資料或通過經(jīng)驗(yàn)估值，不能得到精確的 伺服閥控馬達(dá)裝置的控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，從而造成控制器不能對(duì)其進(jìn)行精確控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用于伺服閥控馬達(dá)裝置的參數(shù)識(shí)別方法。
[0004] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，伺服閥控馬達(dá)裝置的參數(shù)識(shí) 別方法，所述伺服閥控馬達(dá)裝置包括伺服閥、馬達(dá)、參數(shù)識(shí)別模塊、用于檢測(cè)馬達(dá)的進(jìn)出油 口壓力差pf的壓差傳感器、用于檢測(cè)馬達(dá)的角速度《的角速度傳感器、控制器；
[0005] 參數(shù)識(shí)別模塊設(shè)有第一輸入端、第二輸入端和輸出端；
[0006] 參數(shù)識(shí)別模塊通過第一輸入端與壓差傳感器連接，參數(shù)識(shí)別模塊通過第二輸入端 與角速度傳感器連接；參數(shù)識(shí)別模塊通過輸出端與控制器連接；
[0007] 參數(shù)識(shí)別模塊中存儲(chǔ)伺服閥控馬達(dá)裝置的固有參數(shù)，固有參數(shù)包括伺服閥的流量 增益、伺服閥控制電流、閥的壓力系數(shù)、馬達(dá)的弧度排量、作用于馬達(dá)軸上的外負(fù)載力矩；
[0008] 參數(shù)識(shí)別模塊還存儲(chǔ)伺服閥實(shí)時(shí)負(fù)載流量Q、馬達(dá)和負(fù)載折算到馬達(dá)的總慣量Jm、 馬達(dá)和負(fù)載阻力系數(shù)B m、馬達(dá)總泄露系數(shù)Cm、伺服閥控馬達(dá)兩腔及連接管道總?cè)萘亢陀鸵?體積彈性模量比值V t/f3e;
[0009] 根據(jù)壓差傳感器信號(hào)輸入的馬達(dá)的進(jìn)出油口之間實(shí)時(shí)壓力差pf，按下述函數(shù)式 (1)計(jì)算即可得到伺服閥的實(shí)時(shí)負(fù)載流量Q;
[0010] Q = KqI-KcPf (1)
[0011] 函數(shù)式⑴中：&為伺服閥的流量增益，I為伺服閥控制電流，K。為閥的壓力系數(shù)， Q為伺服閥的實(shí)時(shí)負(fù)載流量，P fS馬達(dá)的進(jìn)出油口之間實(shí)時(shí)壓力差；
[0012] 根據(jù)角速度傳感器信號(hào)輸入的伺服閥控馬達(dá)實(shí)時(shí)角速度，參數(shù)識(shí)別模塊按下述函 數(shù)式（2)計(jì)算即可得到馬達(dá)總泄露系數(shù)C m和馬達(dá)兩腔及連接管道的總?cè)萘颗c油液體積彈 性模量比值
【主權(quán)項(xiàng)】
1.伺服閥控馬達(dá)裝置的參數(shù)識(shí)別方法，所述伺服閥控馬達(dá)裝置包括伺服閥、馬達(dá)、參數(shù) 識(shí)別模塊、用于檢測(cè)馬達(dá)的進(jìn)出油口壓力差Pf的壓差傳感器、用于檢測(cè)馬達(dá)的角速度ω的 角速度傳感器、控制器；其特征在于包括以下步驟： 所述參數(shù)識(shí)別模塊設(shè)有第一輸入端、第二輸入端和輸出端； 所述參數(shù)識(shí)別模塊通過第一輸入端與壓差傳感器連接，所述參數(shù)識(shí)別模塊通過第二輸 入端與角速度傳感器連接；所述參數(shù)識(shí)別模塊通過輸出端與控制器連接； 所述參數(shù)識(shí)別模塊中存儲(chǔ)伺服閥控馬達(dá)裝置的固有參數(shù)，所述固有參數(shù)包括伺服閥的 流量增益、伺服閥控制電流、閥的壓力系數(shù)、馬達(dá)的弧度排量、作用于馬達(dá)軸上的外負(fù)載力 矩； 所述參數(shù)識(shí)別模塊還存儲(chǔ)伺服閥實(shí)時(shí)負(fù)載流量Q、馬達(dá)和負(fù)載折算到馬達(dá)的總慣量Jm、 馬達(dá)和負(fù)載阻力系數(shù)Bm、馬達(dá)總泄露系數(shù)Cm、伺服閥控馬達(dá)兩腔及連接管道總?cè)萘亢陀鸵?體積彈性模量比值V t/ 根據(jù)壓差傳感器信號(hào)輸入的馬達(dá)的進(jìn)出油口之間實(shí)時(shí)壓力差Pf，按下述函數(shù)式（1)計(jì) 算即可得到伺服閥的實(shí)時(shí)負(fù)載流量Q ; Q = KqI-KcPf (1) 函數(shù)式（1)中：Kq為伺服閥的流量增益，I為伺服閥控制電流，Κ。為閥的壓力系數(shù)，Q為 伺服閥的實(shí)時(shí)負(fù)載流量，&為馬達(dá)的進(jìn)出油口之間實(shí)時(shí)壓力差； 根據(jù)角速度傳感器信號(hào)輸入的伺服閥控馬達(dá)實(shí)時(shí)角速度，所述參數(shù)識(shí)別模塊按下述函 數(shù)式（2)計(jì)算即可得到馬達(dá)總泄露系數(shù)Cm和馬達(dá)兩腔及連接管道的總?cè)萘颗c油液體積彈 性模量比值V t/
函數(shù)式（2)中：pf為伺服閥控馬達(dá)進(jìn)出油口之間壓力差，（Pf)'為伺服閥控馬達(dá)進(jìn)出油 口之間壓力差的一階導(dǎo)數(shù)，I為服閥控馬達(dá)兩腔及連接管道總?cè)萘颗c油液體積彈性模量 比值，Cm為馬達(dá)總泄露系數(shù)，t為馬達(dá)的弧度排量，ω為馬達(dá)的角速度，Q為伺服閥的實(shí)時(shí) 負(fù)載流量； 根據(jù)角速度傳感器信號(hào)輸入的伺服閥控馬達(dá)實(shí)時(shí)角速度，所述參數(shù)識(shí)別模塊按下述函 數(shù)式（3)計(jì)算即可得到馬達(dá)和負(fù)載折算到馬達(dá)的總慣量1和馬達(dá)和負(fù)載阻力系數(shù)Bm; Jm ω ' +Bm ω = Pfqr-TL (3) 函數(shù)式（3)中：叉為馬達(dá)和負(fù)載折算到馬達(dá)的總慣量，ω為馬達(dá)的角速度，ω '為馬達(dá) 的角速度的一階導(dǎo)數(shù)，Bm為馬達(dá)和負(fù)載的阻力系數(shù)，pf為伺服閥控馬達(dá)進(jìn)出油口之間壓力 差，為馬達(dá)的弧度排量，?\為作用于馬達(dá)軸的外負(fù)載力矩； 所述參數(shù)識(shí)別模塊按照下述函數(shù)式（4)和函數(shù)式（5)計(jì)算即可得到該裝置液壓系統(tǒng)液 體振動(dòng)固有頻率《,和該裝置的液壓系統(tǒng)粘性阻尼系數(shù)比ζ h;
函數(shù)式（4)和函數(shù)式（5)中：為液壓系統(tǒng)液體振動(dòng)固有頻率，ι為馬達(dá)的弧度排量， Vt/β e為伺服閥控馬達(dá)兩腔及連接管道總?cè)萘亢陀鸵后w積彈性模量比值，Jm為馬達(dá)和負(fù)載 折算到馬達(dá)的總慣量，C m為馬達(dá)總泄露系數(shù)，Bm為馬達(dá)和負(fù)載阻力系數(shù)，K。為閥的壓力系 數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的參數(shù)識(shí)別方法，其特征在于：當(dāng)函數(shù)式（2)中pf為恒定值時(shí)， 函數(shù)式⑵可以化簡(jiǎn)為C 111Pf= Q-q，，即可求出馬達(dá)總泄露系數(shù)C111;當(dāng)函數(shù)式⑵中P# 變量時(shí)，在求出馬達(dá)總泄露系數(shù)(；的前提下，即可求出伺服閥控馬達(dá)兩腔及連接管道總?cè)?量與油液體積彈性模量比值I。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的參數(shù)識(shí)別方法，其特征在于：當(dāng)函數(shù)式（3)中ω為恒定值時(shí)， 函數(shù)式（3)可以化簡(jiǎn)為Βπω =PfI-IY,即可求出馬達(dá)和負(fù)載的阻力系數(shù)Bm;當(dāng)函數(shù)式（3) 中1為變量時(shí)，在求出馬達(dá)和負(fù)載的阻力系數(shù)B 前提下，即可求出馬達(dá)和負(fù)載折算到馬 達(dá)的總慣量Jm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的參數(shù)識(shí)別方法，其特征在于：參數(shù)識(shí)別模塊由微處理器和存 儲(chǔ)器連接構(gòu)成。
【專利摘要】本發(fā)明公開了伺服閥控馬達(dá)裝置的參數(shù)識(shí)別方法。該方法將安裝在馬達(dá)進(jìn)出油口之間的壓差傳感器、安裝在馬達(dá)輸出軸上的角速度傳感器分別與參數(shù)識(shí)別模塊連接，參數(shù)識(shí)別模塊與伺服閥控馬達(dá)裝置的控制器連接。該參數(shù)識(shí)別模塊基于伺服閥控馬達(dá)裝置的固有參數(shù)：伺服閥的流量增益、伺服閥控制電流、閥的壓力系數(shù)、馬達(dá)的弧度排量、作用于馬達(dá)軸上的外負(fù)載力矩，根據(jù)傳感器信號(hào)輸入的實(shí)時(shí)壓力差pf和實(shí)時(shí)角速度ω，計(jì)算出伺服閥控馬達(dá)裝置的其他重要參數(shù)，再將這些參數(shù)傳輸給伺服閥控馬達(dá)裝置的控制器。本發(fā)明使建立精確的伺服閥控馬達(dá)裝置的控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型成為可能，為伺服閥控馬達(dá)裝置的控制器對(duì)其進(jìn)行精確的動(dòng)力學(xué)控制奠定基礎(chǔ)。
【IPC分類】G01M15-00
【公開號(hào)】CN104535327
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510001494
【發(fā)明人】周明健, 楊漢生, 王玉勤
【申請(qǐng)人】巢湖學(xué)院
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2015年1月4日