一种微米级别精度的多输出液压位置控制系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种微米级别精度的多输出液压位置控制系统，其中位置传感器检测各个短行程位置输出液压缸的位置，中央控制器根据位置控制要求改变伺服电机驱动器及数字流量阀驱动板的输出信号；伺服电机根据伺服电机驱动器的信号改变输出位置，改变输送到短行程位移输出液压缸的液压油的总流量；数字流量阀改变流量阀各节流口的面积，从而改变输送到短行程位移输出液压缸的液压油流量，实现短行程位移输出液压缸的微米级别精确位置控制。本发明专利技术具有的有益效果：通过位移传感器、中央控制器、伺服电机驱动器及数字流量阀驱动板的控制作用，精确控制输送到每一个短行程位移输出液压缸的液压油流量，实现定位平台的微米级别精确位置控制。

【技术实现步骤摘要】
一种微米级别精度的多输出液压位置控制系统
本专利技术涉及液压传动领域，尤其涉及一种微米级别精度的多输出液压位置控制系统。
技术介绍
液压系统结构简单、功率体积比大、负载顺应性好，在工业、农业、制造业等领域得到了广泛的应用。传统液压位置控制系统多采用阀控或者泵控的方式，对回路中的油液进行压力控制或者流量控制，该类液压系统中由于阀和泵本身非线性的影响，在实际运用中往往需要设计复杂的控制器来保证定位精度和速度。在定位精度上，传统液压位置控制系统一般只能保证0.1mm的定位误差，即使采用高精度的电液伺服系统的定位精度，也很难达到微米级别的定位要求。在现有技术没有一种可以同时控制多个输出位置的微米级别液压位置控制系统。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种微米级别精度的多输出液压位置控制系统。可实现多位置输出的液压位置控制系统微米级别精确定位。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种微米级别精度的多输出液压位置控制系统，包括中央控制器(1)、伺服电机驱动器(2)、伺服电机(3)、数字流量阀驱动板(5)、初级大行程液压缸(6)、液压管道(8)、至少一个数字流量阀、至少一个短行程位置输出液压缸、至少一个位置传感器、底座(12)、定位平台(13)；所述短行程位置输出液压缸设置于所述底座上，所述定位平台固定设置于所述短行程位置输出液压缸的驱动端上，所述位置传感器用于检测所述短行程位置输出液压缸的输出行程，所述短行程位置输出液压缸依次与所述数字流量阀、初级大行程液压缸通过所述液压管道连接，所述数字流量阀驱动板与所述数字流量阀、中央控制器电连接，所述伺服电机驱动器与所述中央控制器、伺服电机电连接，所述伺服电机驱动所述初级大行程液压缸；所述中央控制器检测所述位置传感器的数据，并输出电信号控制所述伺服电机及所述数字流量阀驱动板，改变所述数字流量阀的输出。进一步地，所述数字流量阀、短行程位置输出液压缸、位置传感器数量为3个或3个以上。更进一步地，还包括滚珠丝杆(4)，所述伺服电机通过所述滚珠丝杆驱动所述初级大行程液压缸。更进一步地，还包括蓄能器(7)，所述蓄能器(7)与所述短行程位置输出液压缸通过管路连接。实施本专利技术实施例，具有如下有益效果：本专利技术通过位移传感器、中央控制器、伺服电机驱动器及数字流量阀驱动板的控制作用，精确控制输送到每一个短行程位移输出液压缸的液压油流量，从而实现定位平台的微米级别精确位置控制。附图说明图1是本专利技术的整体结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述。参照图1所示的结构示意图。本专利技术实施例的一种微米级别精度的多输出液压位置控制系统，包括中央控制器(1)、伺服电机驱动器(2)、伺服电机(3)、滚珠丝杆(4)、数字流量阀驱动板(5)、初级大行程液压缸(6)、蓄能器(7)、液压管道(8)、数字流量阀(91、92、93)、短行程位置输出液压缸(101、102、103)、位置传感器(111、112、113)、底座(12)、定位平台(13)。数字流量阀、短行程位置输出液压缸、位置传感器数量为3个或3个以上，可以根据实际需要增加。初级大行程液压缸(6)有进出油口6A，蓄能器(7)有进出油口7A，数字流量阀(91、92、93)有进油口(91A、92A、93A)和出油口(91B、92B、93B)，短行程位置输出液压缸(101、102、103)有上出油口(101A、102A、103A)和下进油口(101B、102B、103B)，6A和91A、92A、93A相连，91B、92B、93B和101B、102B、103B相连，101B、102B、103B与7A相连。位置传感器(11x)检测各个短行程位置输出液压缸(10)驱动定位平台(13)与底座(12)产生的相对位移，中央控制器(1)根据位置控制要求改变伺服电机驱动器(2)及数字流量阀驱动板(5)的输出信号；伺服电机(3)根据伺服电机驱动器(2)的信号改变输出位置，拖动初级大行程液压缸(6)，改变输送到短行程位移输出液压缸(10x)的液压油的总流量；各个数字流量阀(9x)根据对应数字流量阀驱动板(5)的输出信号，改变流量阀(9)各节流口的面积，从而改变输送到各个短行程位移输出液压缸(10x)的液压油流量，从而实现各个短行程位移定位平台(13)的微米级别精确位置控制。本专利技术的工作原理如下：位置传感器(111、112、113)检测定位平台各个短行程位置输出液压缸(101、102、103)的实际位置，中央控制器(1)对比实际位置与目标位置的大小，改变改变伺服电机驱动器(2)及数字流量阀驱动板(5)的输出信号。当多个位置传感器(111、112、113)的总实际位置低于总目标位置时，伺服电机驱动器(2)发出电机正转信号，拖动初级大行程液压缸(6)右行，油液从初级大行程液压缸(6)输送到短行程位置输出液压缸(101、102、103)，实现定位平台(13)整体上移。该过程中，多个短行程位置输出液压缸的位置改变量一致时，各个数字流量阀(91、92、93)的节流口面积保持一致；当位置改变量不一致时，各个数字流量阀(91、92、93)的节流口面积应正比于位置改变量。当多个位置传感器(111、112、113)的总实际位置高于总目标位置时，伺服电机驱动器(2)发出电机反转信号，拖动初级大行程液压缸(6)左行，油液从短行程位置输出液压缸(101、102、103)输送到初级大行程液压缸(6)，实现定位平台(13)整体下移。该过程中，多个短行程位置输出液压缸的位置改变量一致时，各个数字流量阀(91、92、93)的节流口面积保持一致；当位置改变量不一致时，各个数字流量阀(91、92、93)的节流口面积应正比于位置改变量。以上所揭露的仅为本专利技术一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本专利技术之权利范围，因此依本专利技术权利要求所作的等同变化，仍属本专利技术所涵盖的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微米级别精度的多输出液压位置控制系统，其特征在于，包括中央控制器(1)、伺服电机驱动器(2)、伺服电机(3)、数字流量阀驱动板(5)、初级大行程液压缸(6)、液压管道(8)、至少一个数字流量阀、至少一个短行程位置输出液压缸、至少一个位置传感器、底座(12)、定位平台(13)；所述短行程位置输出液压缸设置于所述底座上，所述定位平台固定设置于所述短行程位置输出液压缸的驱动端上，所述位置传感器用于检测所述短行程位置输出液压缸的输出行程，所述短行程位置输出液压缸依次与所述数字流量阀、初级大行程液压缸通过所述液压管道连接，所述数字流量阀驱动板与所述数字流量阀、中央控制器电连接，所述伺服电机驱动器与所述中央控制器、伺服电机电连接，所述伺服电机驱动所述初级大行程液压缸；所述中央控制器检测所述位置传感器的数据，并输出电信号控制所述伺服电机及所述数字流量阀驱动板，改变所述数字流量阀的输出。

【技术特征摘要】
1.一种微米级别精度的多输出液压位置控制系统，其特征在于，包括中央控制器(1)、伺服电机驱动器(2)、伺服电机(3)、数字流量阀驱动板(5)、初级大行程液压缸(6)、液压管道(8)、至少一个数字流量阀、至少一个短行程位置输出液压缸、至少一个位置传感器、底座(12)、定位平台(13)；所述短行程位置输出液压缸设置于所述底座上，所述定位平台固定设置于所述短行程位置输出液压缸的驱动端上，所述位置传感器用于检测所述短行程位置输出液压缸的输出行程，所述短行程位置输出液压缸依次与所述数字流量阀、初级大行程液压缸通过所述液压管道连接，所述数字流量阀驱动板与所述数字流量阀、中央控制器电连接，所述伺服电机驱动器与所述中央控制器、...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭雄斌，马冲，陈思琦，李整，
申请(专利权)人：汕头大学，
类型：发明
国别省市：广东,44