第31卷第4期
文章编号：10069348(2014)04026405
计算机仿真
2014年4月
凸轮转子马达液压伺服系统的控制策略研究
张文俊'，王旭永"，徐川辉"，苗中华2
（1.上海交通大学，上海200240； 2.上海大学，上海200072)
摘要：针对带长管道的连续回转凸轮转子马达液压伺服系统提出一种扩展PID控制策略。考虑液压伺服系统的长管道效应，凸轮转子叶片马达的负载波动及叶片与凸轮之间的力矩波动对系统造成的影响，在传统的PID控制基础上，引入二阶微分项与前馈微分控制项，组合成D,PIDD控制策略。分析了该系统的特点，通过AMESim软件对该系统进行建模与仿真分
析，并通过实验验证了该控制策略能够较为有效得减少系统的延迟与抖动，能够达到优于传统PID控制的控制效果。关键调：凸轮转子马达；长管道；控制策略：仿真
中图分类号：TP273
文献标识码：B
ResearchonControlStrategyforHydraulicServo
SystemwithCamRotorMotor
ZHANGWen -jun',WANG Xuyong',XU Chuanhui',MIAO Zhong-hua?
(1. School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China; 2. School of Mechatronic Engineering and Automation, Shanghai University, Shanghai 200072, China)
ABSTRACT:In this paper we mainly approached a comesponding control strategy for the hydraulic servo system with cam rotor motor and long pipe. Considering the long pipe effect of hydraulic servo system, the losd fluctuation of cam rotor motor and the torque fluctuation between the cam and the rotor blade, we combined the second order differential item and the feed forward control item on the basis of the traditional PID control to get a control strategy named D,-PIDD. Then, we analyzed the system features and model the system through AMESim. According to the result of simulation and experiment, the D,PIDD control strategy was verified to be more effective to reduce the delay and jitter of the system than the traditional PID control strategy-
KEYWORDS:Cam rotormotor;Longpipe;Control strategy;Simulation
但马达的控制部分必然会有电流产生，比较合理的解决办法
1引言
随着科技的进步和需求的扩大，液压伺服控制系统被更广泛地应用在各个领域，如工程机械、疲劳试验机、测试平台等。凸轮转子叶片马达因为其摩擦力小，启动和低速时的扭矩效率较高，在整个使用转速范围内均能得到稳定扭矩的特点，非常适用于有精度要求的连续回转系统。与此同时，一些苛刻的使用环境也对液压系统的性能有了更严苛的挑战。在一些不能受到磁场影响的测试平台上，通常不会采用易产生电磁场的电机进行驱动面会选择无电流的液压马达驱动，
基金项目：国家自然科学基金资助项目（51275288；51375293）；上海
市科研创新项目（12YZ010）收稿日期：20131125
— 264 万方数据
是将有磁干扰的伺服阀与执行马达隔开一定的距离，用长管道相连。实践表明，这一设计将会对系统的运动平稳性、动态特性等诸多性能带来影响"]。国内外的学者对这类系统的建模与动态特性的研究已取得了较大的进展(3,3)，但一些理想的控制策略仍比较缺乏。
本文主要针对一种带长管道的连续回转凸轮转子马达液压伺服系统，进行控制策略的理论方案探讨。考虑管道效应和运行时凸轮转子马达的负载波动与力矩扰动，针对系统中关键性的特征提出一种扩展PID控制策略，并通过AMES-
im软件的相关仿真与初步实验来验证其有效性。 2
系统原理
本文所研究的长管道减压连续回转凸轮转子马达伺服