伺服泵控制系统及方法
【专利摘要】本发明公开了一种伺服泵控制系统和相应的伺服泵控制方法，该伺服泵控制系统包括：压力控制器，其被配置为接收第一控制信号，并向电机直接或间接地提供第二控制信号，以及所述压力控制器还被配置为自动整定至少一个参数，而不需人工调整。
【专利说明】伺服泵控制系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及伺服泵控制，具体涉及一种伺服泵控制系统和方法。
【背景技术】
[0002] 在现有的伺服泵系统中，存在由于不良的控制器设计而产生的问题和系统局限， 这种不良的控制器设计是由于对整个电机一液压系统的液压端以及电机端缺乏深入理解 造成的。主要的局限包括：不存在用于整个伺服泵系统的自动整定（auto-commissioning) 功能，因此需要使用试错方法不断地人工调整控制参数，这是一个很耗时的过程，增加了人 工成本和停机成本，同时经常很难获得良好的控制性能。
[0003] 因此，本领域中需要一种能够克服上述缺点的伺服泵控制解决方案。
【发明内容】
[0004] 在本发明的一个方面，提供了一种伺服泵控制系统，包括：压力控制器，其被配置 为接收第一控制信号，并向电机直接或间接地提供第二控制信号，以及所述压力控制器还 被配置为自动整定至少一个参数，而不需人工调整。
[0005] 在本发明的另一个方面，提供了一种伺服泵控制方法，包括：由压力控制器接收第 一控制信号，并向电机直接或间接地提供第二控制信号；以及由压力控制器自动整定至少 一个参数，而不需人工调整。
[0006] 根据本发明的实施例的伺服泵控制系统和方法能够对压力控制器的参数进行自 动整定，不需要人工调整，从而节约了时间、人工成本和停机成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0007] 图1示出了根据本发明的实施例的伺服泵控制系统；
[0008] 图2示出了泵的输出压力随时间的变化的曲线图；以及
[0009] 图3示出了根据本发明的实施例的伺服泵控制方法。
【具体实施方式】
[0010] 下面参照附图描述本发明的实施例。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便 使所属【技术领域】的技术人员更全面地了解和实现本发明。但是，对所属【技术领域】的技术人 员明显的是，本发明的实现可不具有这些具体细节中的一些。此外，应当理解的是，本发明 并不局限于所介绍的特定实施例。相反，可以考虑用下面所述的特征和要素的任意组合来 实施本发明，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的方面、特征、实施例和优点仅 作说明之用，而不应看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。
[0011] 现参照图1，其示出了根据本发明的实施例的伺服泵控制系统1〇〇。该伺服泵控制 系统100用于控制包含电机、泵及负载的物理系统。
[0012] 图1的虚线框中示出了物理系统的模型110。如图所示，该物理系统的模型110可 简化为二次积分系统，其带有从输出压力到负载转矩的物理状态反馈。具体地说，来自控制
【权利要求】
1. 一种伺服泵控制系统，包括： 压力控制器，其被配置为接收第一控制信号，并向电机直接或间接地提供第二控制信 号，以及 所述压力控制器还被配置为自动整定至少一个参数，而不需人工调整。
2. 根据权利要求1的伺服泵控制系统，其中，所述自动整定至少一个参数包括根据所 接收的物理模型的弹性模量自动整定至少一个参数。
3. 根据权利要求2的伺服泵控制系统，还包括： 速度控制器，其被配置为接收恒定速度命令，并向电机直接或间接提供第三控制信号， 从而使电机以恒定速度转动；以及 弹性模量辨识模块，其被配置为根据电机的转速以及泵的输出压力来辨识所述弹性模 量。
4. 根据权利要求3的伺服泵控制系统，其中，所述弹性模量辨识模块进一步被配置为 根据下式计算所述弹性模量： p Kf =- ω 其中，ρ'为泵的输出压力的一次导数，ω为电机的转速。
5. 根据权利要求3或4的伺服泵控制系统，其中，所述电机的转速来自于速度传感器或 速度命令，所述泵的输出压力来自于压力传感器。
6. 根据权利要求3或4的伺服泵控制系统，其中，所述电机的转速和泵的输出压力分别 是当泵处于稳定工作状态下电机的转速和泵的输出压力，在所述稳定工作状态下，泵的输 出压力的一次导数与电机的转速具有线性关系。
7. 根据权利要求2的伺服控制系统，其中所述根据所接收的物理模型的弹性模量自动 整定至少一个参数包括根据所接收的物理模型的弹性模量自动整定PID控制器的参数。
8. -种伺服泵控制方法，包括： 由压力控制器接收第一控制信号，并向电机直接或间接地提供第二控制信号；以及 由压力控制器自动整定至少一个参数，而不需人工调整。
9. 根据权利要求8的伺服泵控制方法，其中，所述自动整定至少一个参数包括根据所 接收的物理模型的弹性模量自动整定至少一个参数。
10. 根据权利要求9的伺服泵控制方法，还包括： 由速度控制器接收恒定速度命令，并向电机直接或间接提供第三控制信号，从而使电 机以恒定速度转动；以及 根据电机的转速以及泵的输出压力来辨识所述弹性模量。
11. 根据权利要求10的伺服泵控制方法，其中，辨识所述弹性模量包括根据下式计算 所述弹性模量： ρ Kf =- ω 其中，ρ'为泵的输出压力的一次导数，ω为电机的转速。
12. 根据权利要求10或11的伺服泵控制方法，其中，所述电机的转速来自于速度传感 器或速度命令，所述泵的输出压力来自于压力传感器。
13. 根据权利要求10或11的伺服泵控制方法，其中，所述电机的转速和泵的输出压力 分别是当泵处于稳定工作状态下电机的转速和泵的输出压力，在所述稳定工作状态下，泵 的输出压力的一次导数与电机的转速具有线性关系。
14. 根据权利要求9的伺服控制系统，其中所述根据所接收的物理模型的弹性模量自 动整定至少一个参数包括根据所接收的物理模型的弹性模量自动整定PID控制器的参数。
【文档编号】F15B21/08GK104251245SQ201310267723
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2013年6月28日 优先权日:2013年6月28日
【发明者】程小猛, 陈亦伦 申请人:伊顿公司