电液伺服系统快速原型设计研究.pdf

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1、HydraulicsPneumatics&Seals／No．07．2015doi：10．39694．issn．1008—0813．2015．07．004电液伺服系统快速原型设计研究高亚东，何刘宇，崔浏，郝欣伟(北京航天发射技术研究所，北京100076)摘要：该文针对某电液伺服装备的快速设计要求，采用Matlab／xPCTarget技术进行电液伺服系统的快速原型设计开发，采用多环反馈+前馈的控制策略，进行了半实物台架的试验测试，试验结果满足各项技术指标要求。证明应用快速控制原型技术是进行电液伺服控制系统快速设计研发的一种高效可行的方法。关键词：电液伺服RCPxPC中图分类号：TH1

2、37文献标志码：A文章编号：1008—0813(2015)07—0011—04TheRapidControlPrototypeDesignBasedonElectronic—hydraulicServoSystemGAOYa—dong,HELiu-yu,CUILiu,HAOXin—wei(BeijingInstituteofSpaceLaunchTechnology,Beijing100076，China)Abstract：Addressingtherequestoffastdesign，theMatlab／xPCTargetisusedtodesigntheprototypeo

3、felectronic·hydraulicservosystem，andthemulti-loopsfeedback+feedforwardcontrolstrategiesareusedtoconstructthecontrolsystem．Theexperimentaltestisprocessedandtheresultssatisfiedallthetechnologyindexrequirements．Theresultsverifiedtherapidcontrolprototype(RCP)technologyisanewmethodofcontrolsystemd

4、esignwithhighefficiencyandfeasibility．Keywords：electronic-hydraulicservoRCPxPCO前言计、测试提供了仿真技术支持，加快了设计研发过程，在发达国家的机器人、汽车、航空航天领域已有广泛电液伺服系统涉及到电控、液压、计算机等多方面应用。的技术，按照以串联为主的传统工作流程，要等到系统xPCTarget是MathWorks公司提供的一种用于产品的实物生产和软件设计完成后才能进行相关试验，带原型开发、测试和配置实时系统的PC机解决途径I。来研制周期冗长、控制软件设计效率低、设计缺陷暴露基于xPCTarget的快速控

5、制原型仿真系统如图1所示。时机晚等问题，影响了系统最优设计。在主机(hostPC)的Matlab／Siumlink软件中用方块图和为了提高设计过程的效率，消除设计方案反复，有限状态机的方式描述整个控制系统，进行仿真、设计本文介绍了采用快速控制原型(RCP)的设计方法，利和分析，最后直接产生程序代码。经过编译后程序代用Matlab／Simulink中的RealTimeWorkshop／xPCTar—码通过以太网(LAN)下载到目标机(targetPC)执行。只et搭建RCP系统，进行伺服系统及其控制系统的仿真通过适当的用户接口，能在实时环境下与目标机连接，设计uj，通过半实物台架的

6、试验，验证系统的设计方案监视与改变目标机内模型的参数与状态。的正确性并进行控制算法的迭代优化，实现系统的并行设计，是一种高效的设计验证方法。1快速控制原型技术快速控制原型(RapidControlPrototype)技术是近图1xPGTarget的快速控制原型系统结构几年发展成熟的一种仿真技术。它能在系统开发的初由于xPCTarget支持任何Pc系统，兼容I／O板卡种期阶段快速建立控制器模型，并对整个系统进行多次类多，具有成本低和易于采购等特点，因此作为控制系离线和在线的测试来验证控制方案的可行性。快速控统快速控制原型工具得到了广泛应用。制原型和硬件在回路(HIL)仿真系统为控制

7、系统的设2快速原型系统组成2．1伺服系统组成某装备的伺服系统用于实现回转台的精确对准和收稿日期：2015—06—09随动。伺服系统的总体结构如图2所示，由液压马达驱作者简介：高亚东(1974一)，男，河北易县人，高级工程师，硕士，主要研究方向：液压传动与控制。动，通过减速机来带动回转台做回转运动。1]液压气动与密封／2015年第07期旋转角度，用于位置闭环控制。压力传感器采集负载压力，用于动压反馈控制。上位机为一台工控机，它作为快速控制原型主机，运行Matlab软件完成建模、仿真