液压舵机变转速泵源的研究

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1、2010年7月机床与液压Ju1．2010第38卷第13期MACHINETOOL&HYDRAULICSV0I．38No．13DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2010．13．021液压舵机变转速泵源的研究吴晓明，王俊娇(燕山大学机械工程学院，河北秦皇岛066004)摘要：在分析变量泵和直流电机数学模型的基础上，制定配备有变转速泵源的液压舵机的控制方案，建立泵源系统开环控制数学模型，设计基于DSP和PWM的直流电动机控制系统硬件电路，给出泵源控制系统的实验结果。研究表明：采用D

2、SP控制技术可使泵源系统获得高精度、高可靠性的控制效果；采用变转速泵源后，液压泵的无效功耗有明显的下降，系统效率提高。关键词：液压舵机；变转速泵源；恒压变量泵；直流电机；DSP中图分类号：TH137文献标识码：A文章编号：1001—3881(2010)13—071—3ResearchonVariable—speedPumpingSourceofHydraulicSteeringActuatorWUXiaoming．WANGJunjiao(CollegeofMechanicalEngineering

3、，YanshanUniversity，QinhuangdaoHebei066004，China)Abstract：BasedonthemodelsofthevariablepumpandDCmotor．thecontrolschemeofthehydraulicsteeringactuatorequippedwithvariablespeedpumpsourcewasestablished．Themathematicmodeloftheopenloopcontrolpumpsourcesystem

4、wasbuilt．ThehardwarecontrolcircuitoftheDCcontrolsystembasedonDSPandPWMwasdesignedandtheexperimentalresultofthepumpsourcecontrolsystemwasgiven．TheresearchresultsshowthatusingDSPcontroltechnologycanmakesystembecomemorepre—ciseandreliable，theinvalidatedp

5、averisdecreasedmarkedlyafteradoptingvariablespeedpumpsourceandtheeficiencyofthepumpsourcesystemisadvanced．Keywords：Hydraulicsteeringactuator；Variable—speedhydraulicsource；Constantpressurevariablepump；DCmotor；DSP液压舵机具有动态特性好、输出精度高、输出功需求调节泵源转速，从而达到降低舵机系统

6、无效功耗率大等优点，主要应用于航空、航天和船舶的操舵系的目的。因此，其关键在于以下两点：(1)泵源能统中。随着对航天器液压控制系统精度、机动性和可够正确及时地感知舵机的负载需求，并获得泵源转速靠性要求的提高，高压、大功率已经成为液压舵机泵控制指令；(2)泵源的转速响应具有足够的快速性，源系统的发展趋势。但是这种发展趋势，不可避免地即电机转速响应具有足够的快速性。带来了系统无效功率的增大、系统散热困难等负面问舵机在工作过程中仅仅在短时间内需要泵源以峰题。如能够根据实时负载进行压力自动调节组成智能值压

7、力和流量输出。目前液压舵机多采用恒压变量柱泵源是解决这一问题根本有效的途径。塞泵作为泵源，这种泵源可以在保证输出压力恒定的液压舵机通常所用的恒压式变量柱塞泵的最大输同时，根据负载需求自动调节输出流量。变转速泵源出流量按照工作过程的峰值设定，但舵机负载随飞行由直流电机、变量泵和控制器等组成，可以通过调节器飞行状态的不同变化很大，只是在相对短的时段内泵源转速，使泵源的输出压力和流量与舵机需求相匹需要泵源大流量输出，其余大部分时间只需要小流量配。就足够了。弹载液压舵机的无效功耗主要来源于系统采用直流有刷

8、电机作为油泵电机的舵机系统，其内各个节流口的节流功率损失和各个摩擦副之间的机框图如图1所示。为舵机控制指令。电机控制器械功率损失。降低泵源转速可以有效地降低柱塞泵内具有两个输入：和e，其中为电机的基础转速部各个摩擦副的机械功率损失，因此作者提出了为弹载液压舵机配备变转速泵源系统的方案以达到有效降(最低转速)信号，即舵机处于零位工作状态时的电低弹载液压舵机的无效功耗，从而降低舵机系统的温机转速信号，e为舵机的偏差信号，取绝对值后将其升、延长舵机工作时间的目的。引入到电机控制器中，并经