本发明涉及挤压技术领域，尤其涉及一种基于挤压生产工艺的伺服控制系统。
背景技术：
目前，企业的挤压机驱动系统主要采用以异步电机为驱动设备的回油泄压式液压控制系统，该系统以传递动力为主，传递信息为辅，为开环控制系统，不能根据实际工况进行实时调整，造成了大量的电能浪费（挤压工序的能耗占产品综合能耗的38%，挤压工序的耗电量占产品总用电量的36%），且生产效率偏低。因此，从生产效率、稳定性和能效的角度来看，原有系统存在着以下缺点：
（1）不能保证定比传动；
（2）传动效率偏低，存在能量损失；
（3）工作稳定性易受温度影响；
（4）系统原配备的是异步电机，其不能根据实际工况调整转速。异步电机是将电能转换为动能，在转换过程中，由于线圈的电阻、涡流在矽铁片中的产生及轴承的摩擦，输出的“有用”动能只是输入电能的9成左右（在满载时），其他转换为热能。但在负荷低于50%时，效率大幅下降。挤压机工作过程一般分为上料、顶进、挤压、退后、切断、上料,周期性循环，根据挤压系数、挤压速度等工艺参数各阶段需要的压力和流量处动态变化，所以在挤压过程存在较大电能浪费。
（5）系统使用大通径电液换向阀控制油缸动作，大通径电液换向阀加工精度不易保证，造成工作可靠性差，泄漏大。
因此，现有的挤压机驱动系统并不能满足企业的实际生产。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种结构简单的基于挤压生产工艺的伺服控制系统，可形成闭环控制系统，使系统的实际输出与希望值相等，从而减低能耗、提高效率、提高精度。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于挤压生产工艺的伺服控制系统，包括液压泵及至少一组伺服控制子系统，每一组伺服控制子系统包括信号输出端、pid调节器、伺服阀、液压缸、工作台及检测反馈元件；所述pid调节器的输出端及液压泵的输出端分别连接伺服阀的输入端，所述伺服阀的输出端连接液压缸的输入端，所述液压缸的输出端分别连接工作台及检测反馈元件的输入端，所述检测反馈元件的输出端及信号输出端分别连接pid调节器的输入端，构成闭环控制；所述信号输出端输出设定信号至pid调节器，所述检测反馈元件将实时采集的反馈信号输出至pid调节器，所述pid调节器将设定信号与反馈信号进行比较以得出偏差信号并将偏差信号输出至伺服阀，所述伺服阀根据偏差信号驱动液压缸运动。
作为上诉方案的改进，所述设定信号为压力设定信号，所述反馈信号为压力反馈信号。
作为上诉方案的改进，所述设定信号为速度设定信号，所述反馈信号为速度反馈信号。
作为上诉方案的改进，所述设定信号为电流设定信号，所述反馈信号为电流反馈信号。
作为上诉方案的改进，将挤压生产过程按顺序划分为模缸过程、机械手送锭过程、推进过程及挤压过程，每一过程对应一组伺服控制子系统。
作为上诉方案的改进，所述挤压过程所对应的伺服控制子系统通过独立的柱塞油泵进行控制，所述柱塞油泵的输出端连接伺服阀的输入端。
实施本发明，具有如下有益效果：
本发明基于挤压生产工艺的伺服控制系统通过研究伺服驱动技术、自动控制系统综合控制技术和噪声控制技术，将原系统改造成为伺服电机液压驱动系统。改造后的基于挤压生产工艺的伺服控制系统为传递信息为主，传递动力为辅，采用伺服阀等控制阀，成为闭环控制系统。该套系统利用反馈信号与设定信号相比较得出偏差信号，该偏差信号控制液压能源输入到系统的能量，使系统向减小偏差的方向变化，直至偏差等于零或足够小，从而使系统的实际输出与希望值相等。
具体地，本发明基于挤压生产工艺的伺服控制系统具有以下有益效果：
（1）伺服挤压机电耗降低20%-30%，效率提高3%-10%；
（2）伺服挤压机快响应、高精密控制特性；
（3）压力恒定，可靠保压性能，按需流量供应；
（4）高响应特性，从0-1500r/min仅需0.05s；
（5）噪音，整机运行噪音低于68分贝。
附图说明
图1是本发明基于挤压生产工艺的伺服控制系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。
参见图1，图1显示了本发明基于挤压生产工艺的伺服控制系统的具体地结构，其包括液压泵及至少一组伺服控制子系统，每一组伺服控制子系统包括信号输出端、pid调节器、伺服阀、液压缸、工作台及检测反馈元件；
所述pid调节器的输出端及液压泵的输出端分别连接伺服阀的输入端，所述伺服阀的输出端连接液压缸的输入端，所述液压缸的输出端分别连接工作台及检测反馈元件的输入端，所述检测反馈元件的输出端及信号输出端分别连接pid调节器的输入端，构成闭环控制；
工作时，所述信号输出端输出设定信号至pid调节器，所述检测反馈元件将实时采集的反馈信号输出至pid调节器，所述pid调节器将设定信号与反馈信号进行比较以得出偏差信号并将偏差信号输出至伺服阀，所述伺服阀根据偏差信号驱动液压缸运动。
因此，本发明鉴于挤压机原液压传动系统存在的问题，通过研究伺服驱动技术、自动控制系统综合控制技术和噪声控制技术，将原系统改造成为伺服电机液压驱动系统。
改造后的基于挤压生产工艺的伺服控制系统为传递信息为主，传递动力为辅，采用伺服阀等控制阀，成为闭环控制系统。该套系统利用反馈信号与设定信号相比较得出偏差信号，该偏差信号控制液压能源输入到系统的能量，使系统向减小偏差的方向变化，直至偏差等于零或足够小，从而使系统的实际输出与希望值相等。换句话说，系统是这样工作的，在输入作用（阀芯位移x）的开始阶段，输出元件（液压缸）还没有运动，输入和输出间有“差”，这个“差”使输出元件运动，运动反过来使“差”减小，直至“差”为零（或接近于零）为止。
相应地，将挤压生产过程按顺序划分为模缸过程、机械手送锭过程、推进过程及挤压过程，每一过程对应一组伺服控制子系统。
具体地，所述设定信号为压力设定信号，所述反馈信号为压力反馈信号，所述压力设定信号、压力反馈信号与伺服控制子系统相结合构成压力闭环控制。所述设定信号为速度设定信号，所述反馈信号为速度反馈信号，所述速度设定信号、速度反馈信号与伺服控制子系统相结合构成速度闭环控制。所述设定信号为电流设定信号，所述反馈信号为电流反馈信号，所述电流设定信号、电流反馈信号与伺服控制子系统相结合构成电流闭环控制。
需要说明的是，本发明采用伺服驱动器、伺服电机、组合油泵以及压力、速度、电流闭环控制，采取模缸、机械手送锭、推进、挤压等分段顺序控制；同时，本发明采用分段顺序独立液压驱动控制，多组伺服系统匹配油泵按动作顺序分开控制，油路关闭泄压阀，利用伺服本身的压力反馈来调节油压变化量，根据设定压力调节实际工作压力，减少能量损耗。
所述挤压过程所对应的伺服控制子系统通过独立的柱塞油泵进行控制，所述柱塞油泵的输出端连接伺服阀的输入端。
需要说明的是，本发明中，挤压过程所对应的伺服控制子系统采用柱塞油泵单独控制，输出功率随负载变化而变化，不工作时停止，减少能量的浪费。
由上可知，本发明基于挤压生产工艺的伺服控制系统具有以下有益效果：
（1）伺服挤压机电耗降低20%-30%，效率提高3%-10%；
（2）伺服挤压机快响应、高精密控制特性；
（3）压力恒定，可靠保压性能，按需流量供应；
（4）高响应特性，从0-1500r/min仅需0.05s；
（5）噪音，整机运行噪音低于68分贝。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。