一种伺服阀控制器和一种伺服阀系统技术方案

本发明专利技术涉及一种伺服阀控制器和一种伺服阀系统，伺服阀控制器包括输入信号调理电路、位置闭环电路、PI调节电路、驱动电路、位移信号调理电路以及阀芯位移检测电路，输入控制信号输出给输入信号调理电路，输入信号调理电路对输入控制信号进行相应的处理，位置闭环电路将输入信号调理电路的输出端输出的信号与位移信号调理电路的输出端输出的电压做差，实现闭环负反馈控制，保证阀芯位移可以在任意位置精确快速定位，控制精度和控制可靠性均较高。PI调节电路用以进行PI调节，实现高精度调节，而且，驱动电路向伺服阀输出驱动控制指令，以驱动伺服阀动作。因此，该控制器能够保证伺服阀的控制精度和响应速度。

【技术实现步骤摘要】
一种伺服阀控制器和一种伺服阀系统
本专利技术涉及一种伺服阀控制器和一种伺服阀系统，属于伺服阀控制

技术介绍
压力伺服阀作为液压元件的重要元件，其控制器功能是实时快速地将输入信号转换为阀芯的机械运动，保证压力的快速、稳定输出。在某些特殊领域，要求压力伺服阀及压力伺服阀控制器体积小、重量轻、压力快速响应且压力范围内输出压力稳定。但是，目前的压力伺服阀控制器的结构比较复杂，而且，控制精度不高，导致压力伺服阀的控制可靠性较低。因此，设计一种体积小、重量轻、保证压力伺服阀控制精度高、响应速度快、阀芯位移在任意位置精确快速定位的压力伺服阀控制器显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种伺服阀控制器和一种伺服阀系统，用以解决现有的伺服阀控制器的控制可靠性较低的问题。为实现上述目的，本专利技术包括以下技术方案。一种伺服阀控制器，包括输入信号调理电路、位置闭环电路、PI调节电路、驱动电路、位移信号调理电路以及用于检测伺服阀阀芯位移信号的阀芯位移检测电路，所述输入信号调理电路的输入端用于输入相应的输入控制信号，输入信号调理电路用于对输入控制信号进行相应的处理，输入信号调理电路的输出端连接位置闭环电路的第一输入端，位移信号调理电路的输出端连接位置闭环电路的第二输入端，位置闭环电路将输入信号调理电路的输出端输出的信号与位移信号调理电路的输出端输出的信号做差，实现闭环负反馈控制，位置闭环电路的输出端连接PI调节电路的输入端，PI调节电路用以实现PI调节，PI调节电路的输出端连接驱动电路的输入端，驱动电路的输出端用于输出驱动伺服阀运行的驱动控制指令，阀芯位移检测电路实时检测伺服阀阀芯位移信号，阀芯位移检测电路的输出端连接位移信号调理电路的输入端，位移信号调理电路对阀芯位移信号进行相应的处理，并反馈给位置闭环电路。伺服阀控制器采用位置闭环控制，通过PI运算实时计算阀芯的位移差，快速调节阀芯位置，通过将检测得到的阀芯位移反馈至伺服阀控制器，实现位置闭环控制，保证阀芯位移可以在任意位置实现精确快速定位，控制精度和控制可靠性均较高，而且，伺服阀控制器的PI调节能够实现高精度调节。另外，该控制器的结构简单，相应地，体积较小，重量较轻，响应速度快，驱动能力强。进一步地，所述位置闭环电路包括电阻R22、电阻R23、电阻R24和运算放大器T1A，电阻R23的一端为所述位置闭环电路的第一输入端，电阻R23的另一端连接运算放大器T1A的负输入端，电阻R24的一端为所述位置闭环电路的第二输入端，电阻R24的另一端连接运算放大器T1A的负输入端，运算放大器T1A的负输入端通过电阻R22连接运算放大器T1A的输出端，运算放大器T1A的正输入端接地，运算放大器T1A的输出端为所述位置闭环电路的输出端。该位置闭环电路能够实现阀芯位移信号的负反馈闭环控制，实现高精度调节控制。进一步地，所述PI调节电路包括电位器K4、电位器K7、电位器K5、电位器K8、电位器K6、电阻R27、电阻R29、电阻R32、电阻R17、电阻R28、运算放大器T2C、运算放大器T2D和运算放大器T3A，电位器K4的调节端和电位器K5的调节端为所述PI调节电路的输入端，电位器K4的非调节端连接电位器K7的调节端，电位器K7的非调节端连接运算放大器T2C的负输入端，运算放大器T2C的负输入端通过电阻R27连接运算放大器T2C的输出端，运算放大器T2C的正输入端接地，电位器K5的非调节端连接电位器K8的调节端，电位器K8的非调节端连接运算放大器T2D的负输入端，运算放大器T2D的负输入端通过电容C38连接运算放大器T2D的输出端，运算放大器T2D的正输入端接地，运算放大器T2C的输出端依次通过电阻R29和电阻R17连接运算放大器T3A的负输入端，运算放大器T2D的输出端通过电阻R32连接电阻R29和电阻R17的连接点，电位器K6的调节端连接正电源，电位器K6的非调节端连接运算放大器T3A的负输入端，运算放大器T3A的负输入端通过电阻R28连接运算放大器T3A的输出端，运算放大器T3A的正输入端接地，运算放大器T3A的输出端为所述PI调节电路的输出端。电位器K4用于P调节的粗调，电位器K7用于P调节的细调，电位器K5用于I调节的粗调，电位器K8用于I调节的细调，通过该电路结构实现PI的有效调节。进一步地，所述驱动电路包括电位器K1、电阻R18、电容C21、运算放大器T3B和驱动芯片U2，电阻R18的一端为所述驱动电路的输入端，电阻R18的另一端连接运算放大器T3B的负输入端，电位器K1的调节端连接运算放大器T3B的负输入端，电位器K1的非调节端连接运算放大器T3B的输出端，运算放大器T3B的负输入端通过电容C21连接运算放大器T3B的输出端，运算放大器T3B的正输入端接地，运算放大器T3B的输出端连接驱动芯片U2的信号输入引脚，驱动芯片U2的信号输出引脚为所述驱动电路的输出端，用于输出驱动伺服阀的驱动电流信号。电位器K1用于调节驱动芯片U2的驱动能力，设置驱动芯片U2的信号输入引脚输入电压的电压范围，从而调控伺服阀的驱动电流。进一步地，所述输入信号调理电路包括电阻R1、电阻R4、电位器K9、电阻R19、电阻R36、运算放大器T2A和运算放大器T2B，电位器K9的调节端连接正电源，电位器K9的非调节端连接运算放大器T2A的负输入端，电阻R36的一端为所述输入信号调理电路的输入端，电阻R36的另一端连接运算放大器T2A的负输入端，运算放大器T2A的负输入端通过电阻R4连接运算放大器T2A的输出端，运算放大器T2A的正输入端接地，运算放大器T2A的输出端通过电阻R1连接运算放大器T2B的负输入端，运算放大器T2B的负输入端通过电阻R19连接运算放大器T2B的输出端，运算放大器T2B的正输入端接地，运算放大器T2B的输出端为所述输入信号调理电路的输出端，所述输入信号调理电路用于将输入控制信号转换为对应的电压信号。进一步地，所述位移信号调理电路包括运算放大器T1B、运算放大器T1C、运算放大器T1D、电位器K2、电位器K3、电阻R7、电阻R8、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电容C20和电容C24，电阻R8的一端为所述位移信号调理电路的输入端，电阻R8的另一端连接运算放大器T1C的正输入端，运算放大器T1C的正输入端通过电容C20接地，运算放大器T1C的负输入端连接运算放大器T1C的输出端；正电源依次通过电阻R13、电位器K3和电阻R14连接负电源，电位器K3的调节端通过电阻R16连接运算放大器T1B的正输入端，运算放大器T1B的正输入端通过电容C24接地，运算放大器T1B的负输入端连接运算放大器T1B的输出端；运算放大器T1C的输出端通过电阻R7连接运算放大器T1D的负输入端，运算放大器T1B的输出端通过电阻R15连接运算放大器T1D的负输入端，运算放大器T1D的正输入端接地，运算放大器T1D的负输入端连接电位器K2的调节端，电位器K2的非调节端连接运算放大器T1D的输出端，运算放大器T1D的输出端为所述位移信号调理电路的输出端。通过该位移信号调理电路的具体电路结构能够对阀芯位移信号进行有效处理。一种伺服阀系统，包括伺服阀和控制器，所述控制器包括输入信号调理电路、位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种伺服阀控制器，其特征在于，包括输入信号调理电路、位置闭环电路、PI调节电路、驱动电路、位移信号调理电路以及用于检测伺服阀阀芯位移信号的阀芯位移检测电路，所述输入信号调理电路的输入端用于输入相应的输入控制信号，输入信号调理电路用于对输入控制信号进行相应的处理，输入信号调理电路的输出端连接位置闭环电路的第一输入端，位移信号调理电路的输出端连接位置闭环电路的第二输入端，位置闭环电路将输入信号调理电路的输出端输出的信号与位移信号调理电路的输出端输出的信号做差，实现闭环负反馈控制，位置闭环电路的输出端连接PI调节电路的输入端，PI调节电路用以实现PI调节，PI调节电路的输出端连接驱动电路的输入端，驱动电路的输出端用于输出驱动伺服阀运行的驱动控制指令，阀芯位移检测电路实时检测伺服阀阀芯位移信号，阀芯位移检测电路的输出端连接位移信号调理电路的输入端，位移信号调理电路对阀芯位移信号进行相应的处理，并反馈给位置闭环电路。

【技术特征摘要】
1.一种伺服阀控制器，其特征在于，包括输入信号调理电路、位置闭环电路、PI调节电路、驱动电路、位移信号调理电路以及用于检测伺服阀阀芯位移信号的阀芯位移检测电路，所述输入信号调理电路的输入端用于输入相应的输入控制信号，输入信号调理电路用于对输入控制信号进行相应的处理，输入信号调理电路的输出端连接位置闭环电路的第一输入端，位移信号调理电路的输出端连接位置闭环电路的第二输入端，位置闭环电路将输入信号调理电路的输出端输出的信号与位移信号调理电路的输出端输出的信号做差，实现闭环负反馈控制，位置闭环电路的输出端连接PI调节电路的输入端，PI调节电路用以实现PI调节，PI调节电路的输出端连接驱动电路的输入端，驱动电路的输出端用于输出驱动伺服阀运行的驱动控制指令，阀芯位移检测电路实时检测伺服阀阀芯位移信号，阀芯位移检测电路的输出端连接位移信号调理电路的输入端，位移信号调理电路对阀芯位移信号进行相应的处理，并反馈给位置闭环电路。2.根据权利要求1所述的伺服阀控制器，其特征在于，所述位置闭环电路包括电阻R22、电阻R23、电阻R24和运算放大器T1A，电阻R23的一端为所述位置闭环电路的第一输入端，电阻R23的另一端连接运算放大器T1A的负输入端，电阻R24的一端为所述位置闭环电路的第二输入端，电阻R24的另一端连接运算放大器T1A的负输入端，运算放大器T1A的负输入端通过电阻R22连接运算放大器T1A的输出端，运算放大器T1A的正输入端接地，运算放大器T1A的输出端为所述位置闭环电路的输出端。3.根据权利要求1所述的伺服阀控制器，其特征在于，所述PI调节电路包括电位器K4、电位器K7、电位器K5、电位器K8、电位器K6、电阻R27、电阻R29、电阻R32、电阻R17、电阻R28、运算放大器T2C、运算放大器T2D和运算放大器T3A，电位器K4的调节端和电位器K5的调节端为所述PI调节电路的输入端，电位器K4的非调节端连接电位器K7的调节端，电位器K7的非调节端连接运算放大器T2C的负输入端，运算放大器T2C的负输入端通过电阻R27连接运算放大器T2C的输出端，运算放大器T2C的正输入端接地，电位器K5的非调节端连接电位器K8的调节端，电位器K8的非调节端连接运算放大器T2D的负输入端，运算放大器T2D的负输入端通过电容C38连接运算放大器T2D的输出端，运算放大器T2D的正输入端接地，运算放大器T2C的输出端依次通过电阻R29和电阻R17连接运算放大器T3A的负输入端，运算放大器T2D的输出端通过电阻R32连接电阻R29和电阻R17的连接点，电位器K6的调节端连接正电源，电位器K6的非调节端连接运算放大器T3A的负输入端，运算放大器T3A的负输入端通过电阻R28连接运算放大器T3A的输出端，运算放大器T3A的正输入端接地，运算放大器T3A的输出端为所述PI调节电路的输出端。4.根据权利要求1所述的伺服阀控制器，其特征在于，所述驱动电路包括电位器K1、电阻R18、电容C21、运算放大器T3B和驱动芯片U2，电阻R18的一端为所述驱动电路的输入端，电阻R18的另一端连接运算放大器T3B的负输入端，电位器K1的调节端连接运算放大器T3B的负输入端，电位器K1的非调节端连接运算放大器T3B的输出端，运算放大器T3B的负输入端通过电容C21连接运算放大器T3B的输出端，运算放大器T3B的正输入端接地，运算放大器T3B的输出端连接驱动芯片U2的信号输入引脚，驱动芯片U2的信号输出引脚为所述驱动电路的输出端，用于输出驱动伺服阀的驱动电流信号。5.根据权利要求1所述的伺服阀控制器，其特征在于，所述输入信号调理电路包括电阻R1、电阻R4、电位器K9、电阻R19、电阻R36、运算放大器T2A和运算放大器T2B，电位器K9的调节端连接正电源，电位器K9的非调节端连接运算放大器T2A的负输入端，电阻R36的一端为所述输入信号调理电路的输入端，电阻R36的另一端连接运算放大器T2A的负输入端，运算放大器T2A的负输入端通过电阻R4连接运算放大器T2A的输出端，运算放大器T2A的正输入端接地，运算放大器T2A的输出端通过电阻R1连接运算放大器T2B的负输入端，运算放大器T2B的负输入端通过电阻R19连接运算放大器T2B的输出端，运算放大器T2B的正输入端接地，运算放大器T2B的输出端为所述输入信号调理电路的输出端，所述输入信号调理电路用于将输入控制信号转换为对应的电压信号。6.根据权利要求1所述的伺服阀控制器，其特征在于，所述位移信号调理电路包括运算放大器T1B、运算放大器T1C、运算放大器T1D、电位器K2、电...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵芳，路超，鲁国超，李磊，任威，郑芳，朱登魁，张亚娟，郭亚，王红利，
申请(专利权)人：河南航天液压气动技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41