数控液压伺服系统设计与应用

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1、2010年9月机床与液压Sep．2010第38卷第18期MACHINETOOL&HYDRAULICSVoI．38No．18DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2010．18．018数控液压伺服系统设计与应用孙如军(德州学院机电工程系，山东德州253023)摘要：为提高液压系统控制精度，采用数控液压伺服控制取代传统的电液伺服控制。介绍数控液压伺服系统的组成，重点介绍数控液压伺服阀的结构和工作原理，并介绍该系统的应用领域。该系统采用PLC控制步进电机，不仅能够满足数控液压系统的快速性和可靠性要求，而且大大降低成本。关键词：数控伺服阀；数控液压

2、伺服油缸中图分类号：TH13文献标识码：B文章编号：1001—3881f2010)18—048—3TheDesignandApplicationofNumericalControlHydraulicServoSystemsuNRuian(DepartmentofMechanicalandElectroniealEngineering，DezhouUniversity，DezhouShandong253023，China)Abstract：Toimprovethecontrolprecision，numericalcontrolhydraulicsenrocon

3、trolwasusedtoreplacetraditionalelectro—hydraulicserocontro1．Thecompositionofthenumericalcontrolhydraulicservosystemwasintroduced．Thestructureandworkingprincipleaswellastheapplicationdomainsofthenumericalcontrolhydraulicsenr0valvewereillustrated．ThesystemthatadoptedPLCtocontrolstepmo

4、tornotonlysatisfiestherequirementsofreliabilityandspeediness，butalsogreatlyreducesthecost．Keywords：Numericalcontrolhydraulicservovalve：Numericalcontrolhydraulicservocylinder国内在液压精密控制领域，采用传统的电液伺服液马达、液压泵站4大部分组成。系统框图如图1所控制系统，但是其结构复杂、传动环节多、不能由电示。’脉冲信号直接控制。对于近现代液压伺服控制需考数控装置包括控制器，驱动器和步进电机

5、。之虑：(1)环境和任务复杂，普遍存在较大程度的参所以采用步进电机，是由于计算机技术的飞速发数变化和外负载干扰；(2)非线性的影响，特别是展，使步进电机的性能在快速性和可靠性方面能够阀控动力机构流量非线性的影响；(3)有高的频宽满足数控液压系统的要求，而其价格低廉，又由于要求及静动态精度的要求，须优化系统的性能；(4)数控液压系统结构的改进，所需电机功率较小，不微机控制与数字化及离散化带来的问题；(5)如何需采用宽调速伺服电机等大功率伺服电机系统，大通过“软件伺服”达到简化系统及部件的结构⋯。大降低成本。发达国家已应用数字控制，即数控液压伺服系统液压缸、液马达

6、和液压泵站是液压行业的老产来取代电液伺服控制系统。作者经几年的努力，设计品，只要按数控液压伺服系统的要求选取精度较高的并研制成功自己的数控液压伺服系统，超越传统的电即可应用。液伺服控制系统，大大提高控制精度。现对该系统作伺服控制元件是液压伺服系统中最重要、最基本简要介绍。的组成部分，它起着信号转换、功率放大及反馈等控1数控液压伺服系统的组成制作用，所以整个数控液压伺服系统的关键部件就控制器驱动器是数控伺服阀，它将电脉冲控制的步进电机的角位移单片机功率精确地转换为液压缸的直线位移(或液马达的角位PLC放大系统机移)，即只要有了合格的数控伺服阀，就能获得不同繇接分

7、反离馈式，J液传马动达反馈JI角I位I移的数控液压伺服系统。液压泵站闭环反馈2数控液压伺服阀的结构和工作原理图1数控液压伺服系统的组成数控液压伺服阀的结构如图2，数控液压缸的结系统由数控装置、数控伺服阀、数控液压缸或构如图3。收稿日期：2009—08—28作者简介：孙如军(1966一)，男，硕士，教授，从事机械制造及自动化研究。电话：0534—8985527，E—mail：23065799@163．tom。第18期孙如军：数控液压伺服系统设计与应用·49·位时，阀杆关闭了进回油口，油缸停止运动，活塞杆运动的方向、速度和距离由计算机程序控制。数控伺服液压缸完成了

8、一次脉冲动作。2．2数控伺服阀和液马达