碳纤维成型液压机的定程涂胶控制方法技术

本发明专利技术公开了碳纤维成型液压机的定程涂胶控制方法，碳纤维成型液压机的电液系统主要包括小排量伺服电机泵组、大排量伺服电机泵组、单向阀、位移传感器、液压缸、支撑阀、控制器等。本发明专利技术控制方法实现了碳纤维成型液压机滑块的快速运动与精确定位，满足涂胶厚度控制的工艺需求。

【技术实现步骤摘要】
碳纤维成型液压机的定程涂胶控制方法
本专利技术涉及一种液压机的定程控制方法，特别是一种碳纤维成型液压机的定程涂胶控制方法。
技术介绍
碳纤维成型的涂胶工艺要求膜腔内上模表面与母材表面之间形成一个固定间距的缝隙，胶水注入后在缝隙内流动并且最终凝固为一个厚度确定且均匀的固化层，控制液压机滑块驱动上模实现精确且高效的定程运动是完成涂胶工艺的关键技术之一。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种碳纤维成型液压机的定程涂胶控制方法，同时兼顾了工作效率与控制精度，实现不同排量伺服电机泵组的自动匹配切换，并且控制参数关联耦合、易于调节。本专利技术的技术方案如下：碳纤维成型液压机的定程涂胶控制方法，其特征是：电液系统主要包括小排量伺服电机泵组、大排量伺服电机泵组、单向阀、位移传感器、液压缸、支撑阀、控制器，小排量伺服电机泵组的泵出油口与单向阀的出油口、液压缸的无杆腔连通，大排量伺服电机泵组的泵出油口与单向阀的进油口连通，液压缸的有杆腔与支撑阀的进油口连通，液压油箱与小排量伺服电机泵组的泵吸油口、大排量伺服电机泵组的泵吸油口、支撑阀的出油口连通，控制器与小排量伺服电机泵组的驱动器、大排量伺服电机泵组的驱动器、位移传感器电路之间电气连接；位移传感器检测液压缸活塞的位移xc，并将位移xc转化为电信号传输给控制器，控制器可计算出液压缸活塞的速度vc；控制器接收传感器信号，执行控制算法，并将控制指令转化为电信号控制小排量伺服电机泵组、大排量伺服电机泵组的电机转速；小排量伺服电机泵组的电机转速为n1，大排量伺服电机泵组的电机转速为n2。进一步地，本专利技术所述碳纤维成型液压机电液系统的定程涂胶控制方法，其特征在于：至少包括如下设计步骤：a)以液压缸活塞运行的上死点为零点，设定合模点xm、涂胶厚度t与减速行程La，涂胶时液压缸活塞的定程终点为xm-t，即保证合模间隙为t。b)在液压缸活塞到达位移点xm-t-La前，小排量伺服电机泵组与大排量伺服电机泵组的电机均以最高转速运行，泵组输出的流量最大，液压缸活塞以最快速度运行；液压缸活塞到达位移点xm-t-La后，小排量伺服电机泵组与大排量伺服电机泵组的电机转速逐渐降低，液压缸活塞减速运行；液压缸活塞快要到达位移点xm-t时，仅小排量伺服电机泵组工作，以提升最终的定程控制精度。故设计一个控制变速点xn。各行程点的计算式为：。xe是进行涂胶工艺时的定程终点。xl是液压缸活塞开始减速运行的位移点。m是大排量伺服电机泵组停止运行、仅小排量伺服电机泵组工作时液压缸活塞的运行距离，m在La范围内，所以m小于La。c)小排量伺服电机泵组的电机转速控制信号up1设计为：。up1max是小排量伺服电机泵组的电机最大转速对应的控制信号。kc1是小排量伺服电机泵组的控制比例增益，是一个正实数。大排量伺服电机泵组的电机转速控制信号up2设计为：。up2max是大排量伺服电机泵组的电机最大转速对应的控制信号。kc2是大排量伺服电机泵组的控制比例增益，是一个正实数。d)结合公式1至3，可以得到以下关系式：。La越小，液压机的减速过程越短、工作效率也就越高，同时对应的kc1与kc2越大，意味着系统定位精度越高；然而kc1与kc2过大、减速过快有可能导致系统工作不稳定。实际应用中要综合考虑工作效率、定程控制精度和稳定性等需求，通过调试整定最优的kc1、kc2、La和m。本专利技术的有益效果为在液压机定程控制中实现不同排量伺服电机泵组的自动匹配切换，兼顾了工作效率与控制精度；控制设计过程将控制参数耦合起来，各参数与控制效果对应关系明确、易于调节。附图说明图1为本专利技术定程控制系统的液压原理示意图。图2为本专利技术控制方法的效果示意图。图1中：1-小排量伺服电机泵组，2-大排量伺服电机泵组，3-单向阀，4-位移传感器，5-液压缸，6-支撑阀，7-控制器。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。参见图1，本专利技术电液系统主要包括小排量伺服电机泵组1、大排量伺服电机泵组2、单向阀3、位移传感器4、液压缸5、支撑阀6、控制器7，小排量伺服电机泵组1的泵出油口与单向阀3的出油口、液压缸5的无杆腔连通，大排量伺服电机泵组2的泵出油口与单向阀3的进油口连通，液压缸5的有杆腔与支撑阀6的进油口连通，液压油箱与小排量伺服电机泵组1的泵吸油口、大排量伺服电机泵组2的泵吸油口、支撑阀6的出油口连通，控制器7与小排量伺服电机泵组1的驱动器、大排量伺服电机泵组2的驱动器、位移传感器4电路之间电气连接；位移传感器4检测液压缸5活塞的位移xc，并将位移xc转化为电信号传输给控制器7，控制器7可计算出液压缸5活塞的速度vc；控制器7接收传感器信号，执行控制算法，并将控制指令转化为电信号控制小排量伺服电机泵组1、大排量伺服电机泵组2的电机转速；小排量伺服电机泵组1的电机转速为n1，大排量伺服电机泵组2的电机转速为n2。参见附图2，碳纤维成型液压机电液系统的定程涂胶控制方法，其特征在于：至少包括如下设计步骤：a)以液压缸5活塞运行的上死点为零点，设定合模点xm、涂胶厚度t与减速行程La，涂胶时液压缸5活塞的定程终点为xm-t，即保证合模间隙为t。b)在液压缸5活塞到达位移点xm-t-La前，小排量伺服电机泵组1与大排量伺服电机泵组2的电机均以最高转速运行，泵组输出的流量最大，液压缸5活塞以最快速度运行；液压缸5活塞到达位移点xm-t-La后，小排量伺服电机泵组1与大排量伺服电机泵组2的电机转速逐渐降低，液压缸5活塞减速运行；液压缸5活塞快要到达位移点xm-t时，仅小排量伺服电机泵组1工作，以提升最终的定程控制精度。故设计一个控制变速点xn。各行程点的计算式为：。xe是进行涂胶工艺时的定程终点。xl是液压缸5活塞开始减速运行的位移点。m是大排量伺服电机泵组2停止运行、仅小排量伺服电机泵组1工作时液压缸5活塞的运行距离，m在La范围内，所以m小于La。c)小排量伺服电机泵组1的电机转速控制信号up1设计为：。up1max是小排量伺服电机泵组1的电机最大转速对应的控制信号。kc1是小排量伺服电机泵组1的控制比例增益，是一个正实数。大排量伺服电机泵组2的电机转速控制信号up2设计为：。up2max是大排量伺服电机泵组2的电机最大转速对应的控制信号。kc2是大排量伺服电机泵组2的控制比例增益，是一个正实数。d)结合公式1至3，可以得到以下关系式：。La越小，液压机的减速过程越短、工作效率也就越高，同时对应的kc1与kc2越大，意味着系统定位精度越高；然而kc1与kc2过大、减速过快有可能导致系统工作不稳定。实际应用中要综合考虑工作效率、定程控制精度和稳定性等需求，通过调试整定最优的kc1、kc2、La和m。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.碳纤维成型液压机的定程涂胶控制方法，其特征是：电液系统主要包括小排量伺服电机泵组（1）、大排量伺服电机泵组（2）、单向阀（3）、位移传感器（4）、液压缸（5）、支撑阀（6）、控制器（7），小排量伺服电机泵组（1）的泵出油口与单向阀（3）的出油口、液压缸（5）的无杆腔连通，大排量伺服电机泵组（2）的泵出油口与单向阀（3）的进油口连通，液压缸（5）的有杆腔与支撑阀（6）的进油口连通，液压油箱与小排量伺服电机泵组（1）的泵吸油口、大排量伺服电机泵组（2）的泵吸油口、支撑阀（6）的出油口连通，控制器（7）与小排量伺服电机泵组（1）的驱动器、大排量伺服电机泵组（2）的驱动器、位移传感器（4）电路之间电气连接；位移传感器（4）检测液压缸（5）活塞的位移

【技术特征摘要】
1.碳纤维成型液压机的定程涂胶控制方法，其特征是：电液系统主要包括小排量伺服电机泵组（1）、大排量伺服电机泵组（2）、单向阀（3）、位移传感器（4）、液压缸（5）、支撑阀（6）、控制器（7），小排量伺服电机泵组（1）的泵出油口与单向阀（3）的出油口、液压缸（5）的无杆腔连通，大排量伺服电机泵组（2）的泵出油口与单向阀（3）的进油口连通，液压缸（5）的有杆腔与支撑阀（6）的进油口连通，液压油箱与小排量伺服电机泵组（1）的泵吸油口、大排量伺服电机泵组（2）的泵吸油口、支撑阀（6）的出油口连通，控制器（7）与小排量伺服电机泵组（1）的驱动器、大排量伺服电机泵组（2）的驱动器、位移传感器（4）电路之间电气连接；位移传感器（4）检测液压缸（5）活塞的位移xc，并将位移xc转化为电信号传输给控制器（7），控制器（7）可计算出液压缸（5）活塞的速度vc；控制器（7）接收传感器信号，执行控制算法，并将控制指令转化为电信号控制小排量伺服电机泵组（1）、大排量伺服电机泵组（2）的电机转速；小排量伺服电机泵组（1）的电机转速为n1，大排量伺服电机泵组（2）的电机转速为n2。


2.根据权利要求1所述的碳纤维成型液压机电液系统的定程涂胶控制方法，其特征在于：至少包括如下设计步骤：
以液压缸（5）活塞运行的上死点为零点，设定合模点xm、涂胶厚度t与减速行程La，涂胶时液压缸（5）活塞的定程终点为xm-t，即保证合模间隙为t；
在液压缸（5）活塞到达位移点xm-t-La前，小排量伺服电机泵组（1）与大排量伺服电机泵组（2）的电机均以最高转速运行，泵组输出的...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊义，马冲，
申请(专利权)人：南通锻压设备如皋有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32