一种三自由度运动平台单通道装置制造方法
【专利摘要】一种三自由度运动平台单通道装置，由油箱(1)、滤油器(2)、空气冷却器(3)、柱塞泵(4)、单向阀(5)、压力管路滤油器(6)、电磁换向阀(7)、蓄能器(8)、电液伺服阀(9)、压力表(10)、溢流阀(11)、压力变送器(12)、液压缸(13)、位移传感器(14)、调速阀(15)、电磁溢流阀(16)、手摇泵(17)组成。两个蓄能器有应急动力源和消除压力脉动的作用，并与恒压变量泵一起为伺服系统提供稳定的供油压力，为高性能的液压控制系统提供了有效的保证。液压泵的入口过滤器和出口单向阀起到防止污物进入液压泵和防止系统压力回冲的作用，对液压泵进行保护，延长恒压变量泵的使用寿命。进油路和回油路的经过滤器为液压伺服系统提供了清洁的油液。
【专利说明】一种三自由度运动平台单通道装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种控制装置，尤其是涉及多自由度平台控制装置。 技术背景
[0002] 电液伺服系统有许多优点，其中最突出的就是响应速度快、输出功率大、控制精确 性高，因而在航空、航天、军事、冶金、交通、工程机械等领域得到了广泛的应用。人类使用 水利机械及液压传动虽然已有很长的历史，但液压控制技术的快速发展却还是近几十年的 事，随着电液伺服阀的诞生，使液压伺服技术进入了电液伺服时代，其应用领域也得到广泛 的扩展。
【发明内容】
[0003] 本发明设计了一套针对三自由度运动平台的要求而进行单通道装置。本发明的主 要特点是：所设计的电液伺服系统结构组成简单，对阻力、温度、运行环境等因素的影响进 行简化处理，控制精度基本符合要求。
[0004] 所述目的是通过如下方案实现的：
[0005] -种三自由度运动平台单通道装置，由油箱（1)、滤油器（2)、空气冷却器（3)、柱 塞泵（4)(恒压变量泵）、单向阀（5)、压力管路滤油器（6)、电磁换向阀（7)、蓄能器（8)、电 液伺服阀（9)、压力表（10)、溢流阀（11)、压力变送器（12)、液压缸（13)、位移传感器（14)、 调速阀（15)、电磁溢流阀（16)、手摇泵（17)组成，其特征是：能源的压力由恒压变量泵调 定，两个蓄能器有应急动力源和消除压力脉动的作用，并与恒压变量泵一起为伺服系统提 供稳定的供油压力，为高性能的液压控制系统提供了有效的保证，液压泵的入口过滤器和 出口单向阀起到防止污物进入液压泵和防止系统压力回冲的作用，对液压泵进行保护，延 长恒压变量泵的使用寿命，进油路和回油路的经过滤器为液压伺服系统提供了清洁的油 液。
[0006] 所述的一种三自由度运动平台单通道装置，其特征是：根据电液伺服阀、单出杆液 压缸和位移传感器的数学模型，给出控制系统的传递函数，这里伺服放大器被认为是比例 环节。
[0007] 所述的一种三自由度运动平台单通道装置，其特征是：控制算法是控制系统中软 件系统的一个重要组成部分，整个系统的控制功能主要由控制算法来实现，根据偏差的比 例（P)、积分（I)、微分（D)进行控制，在模拟控制系统中，调节器最常用的控制规律是PID， 常规PID控制系统由模拟PID调节器，执行机构和控制对象组成，PID调节器是一种线性调 节器，它根据给定值1'(〇与实际输出值〇(〇构成控制偏差 ：6(〇3(〇1(〇将偏差的比 例（P)、积分（I)、微分fD)通过线性组合构成控制量，对控制对象进行控制，故称其为PID 调节器。
【专利附图】
【附图说明】
[0008] 图1三自由度运动平台单通道装置液压系统原理图
[0009] 其中，1.油箱，2.滤油器，3.空气冷却器，4.柱塞泵，5.单向阀，6.压力管路滤 油器，7.电磁换向阀，8..蓄能器,9.电液伺服阀，10.压力表,11.溢流阀，12..压力变 送器，13.液压缸，14.位移传感器，15.调速阀，16.电磁溢流阀，17.手摇泵。
[0010] 图2控制系统方框图
[0011] 图3PID控制系统原理框图
[0012] 图4跃过渡过程响应曲线
【具体实施方式】
[0013] 一种三自由度运动平台单通道装置，主要由下表所示部件组成：1.油箱、2.滤油 器、3.空气冷却器、4.柱塞泵（恒压变量泵）、5.单向阀、6.压力管路滤油器、7.电磁换 向阀、8.蓄能器、9电液伺服阀、10.压力表、11.溢流阀、12.压力变送器、13.液压缸、14 .位移传感器、15.调速阀、16.电磁溢流阀、17.手摇泵组成。能源的压力由恒压变量泵 调定，两个蓄能器有应急动力源和消除压力脉动的作用，并与恒压变量泵一起为伺服系统 提供稳定的供油压力，为高性能的液压控制系统提供了有效的保证。液压泵的入口过滤器 和出口单向阀起到防止污物进入液压泵和防止系统压力回冲的作用，对液压泵进行保护， 延长恒压变量泵的使用寿命。进油路和回油路的经过滤器为液压伺服系统提供了清洁的油 液。
[0014] 结合图2,根据电液伺服阀、单出杆液压缸和位移传感器的数学模型，根据图2示 的控制系统方框图，给出控制系统的传递函数，这里伺服放大器被认为是比例环节。
[0015] 结合图3,控制算法是控制系统中软件系统的一个重要组成部分，整个系统的控制 功能主要由控制算法来实现。根据偏差的比例（P)、积分（I)、微分（D)进行控制。在模拟控 制系统中，调节器最常用的控制规律是PID。常规PID控制系统由模拟PID调节器，执行机 构和控制对象组成。PID调节器是一种线性调节器，它根据给定值rft)与实际输出值eft) 构成控制偏差：e (t) =r (t) -c (t)。
[0016] 将偏差的比例（P)、积分（I)、微分（D)通过线性组合构成控制量，对控制对象进行 控制，故称其为PID调节器。
[0017] 结合图4,利用过渡过程响应法：测得控制对象的阶跃过渡过程响应如图4所示， 其中R表示最陡的斜率，L表示延滞时间，那么PID控制器中的参数K，T t和TD可以根据下 表R和L确定出来。
【权利要求】
1. 一种三自由度运动平台单通道装置，由油箱（1)、滤油器（2)、空气冷却器（3)、柱塞 泵（4)(恒压变量泵）、单向阀（5)、压力管路滤油器（6)、电磁换向阀（7)、蓄能器（8)、电液 伺服阀（9)、压力表（10)、溢流阀（11)、压力变送器（12)、液压缸（13)、位移传感器（14)、调 速阀（15)、电磁溢流阀（16)、手摇泵（17)组成，其特征是：能源的压力由恒压变量泵调定， 两个蓄能器有应急动力源和消除压力脉动的作用，并与恒压变量泵一起为伺服系统提供稳 定的供油压力，为高性能的液压控制系统提供了有效的保证，液压泵的入口过滤器和出口 单向阀起到防止污物进入液压泵和防止系统压力回冲的作用，对液压泵进行保护，延长恒 压变量泵的使用寿命，进油路和回油路的经过滤器为液压伺服系统提供了清洁的油液。
2. 根据权利要求1所述的一种三自由度运动平台单通道装置，其特征是：根据电液伺 服阀、单出杆液压缸和位移传感器的数学模型，给出控制系统的传递函数，这里伺服放大器 被认为是比例环节。
3. 根据权利要求1或2所述的一种三自由度运动平台单通道装置，其特征是：控制 算法是控制系统中软件系统的一个重要组成部分，整个系统的控制功能主要由控制算法 来实现，根据偏差的比例（P)、积分（I)、微分（D)进行控制，在模拟控制系统中，调节器 最常用的控制规律是PID，常规PID控制系统由模拟PID调节器，执行机构和控制对象组 成，PID调节器是一种线性调节器，它根据给定值r(t)与实际输出值c(t)构成控制偏差：e(t)=r(t)-c(t)将偏差的比例（P)、积分（I)、微分（D)通过线性组合构成控制量，对控制对 象进行控制，故称其为PID调节器。
【文档编号】F15B21/04GK104421232SQ201310366859
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年8月21日 优先权日:2013年8月21日
【发明者】毕婷婷, 韩雪, 杨亮 申请人:哈尔滨智晟天诚科技开发有限公司