第36卷第4期2010年7月中国测试CHINAMEASUREMENT&TESTVol.36No.4July，2010电液比例变量泵控制方法研究徐摘磊，陶建峰，刘成良（上海交通大学机械与动力工程学院，上海200240）要：为了对电液比例变量泵的控制方法进行仿真研究，建立了基于Simhydraulics的电液比例变量泵的控制模型；为了测试控制方法的工作性能，通过调节节流阀开口对泵进行加载；经过理论分析及仿真研究，明确了各种控制提出了对双闭环方法的问题所在；为了解决压力控制模式下压力振动较大及PD控制器难以消除控制误差等问题，控制方法引进积分补偿的控制方法；针对压力控制模式和流量控制模式下不同的控制要求，建立了可根据泵的工作模式自动调整参数的PID控制器。对新提出的控制方法进行数值仿真及试验显示，新控制方法不但具有双闭环控制方法的稳定性能，对电液比例变量泵因流量变化带来的误差也具有很好的消除作用。关键词：电液比例变量泵；控制方法；仿真；测试中图分类号：TH81；TP391.9文献标识码：A文章编号：1674-5124（2010）04-0001-04Studyoncontrolschemesforelectro-hydraulicproportionalpumpXULei，TAOJian-feng，LIUCheng-liang（SchoolofMechanicalEngineering，ShanghaiJiaotongUniversiy，Shanghai200240，China）Abstract:Tostudytheeffectsofdifferentcontrolschemesonelectro-hydraulicproportionalpump，apumpmodelbasedontheSimhydraulicswasconstructed.Aftertheoreticalanalysisandsimulation，thedisadvantagesofdifferentcontrolschemeswereclarified.Asthepressurevibrationunderpressurecontrolmodeisobviousandthetrackingerrorcan’tbeeliminatedbyaPDcontroller，adoubleclosed-loopcontrolschemewithanintegralcompensatorwasproposed.Accordingtotherequirementsinpressure-andflow-controlmodes，acontroller，whichcanadjusttheparametersandselectinputsignalsautomaticallywiththeswitchingofcontrolmode，wasbuilt.Bothsimulationandexperimentresultsshowthattheproposedschemecannotonlyworkstablyasdoubleclosed-loopcontrolscheme，butalsoefficientlyeliminatetheerrorsledbythechangeofflowrate.Keywords:electro-hydraulicproportionalpump；controlscheme；simulation；test1引言电液比例变量泵因其较好的节能性能及比例控近几年，针对制功能而愈发广泛地应用于机电领域。电液比例变量泵的工作性能进行测试的国际标准已经制定，对泵及控制策略进行数学建模分析研究的论文也多有出现。文献[1]对柱塞式比例变量泵的数学建模及神经网络在其控制器中的应用进行了研究，文献[2]对泵的双闭环控制策略及单闭环控制策略进行了对比研究，文献[3]对模糊自适应控制在泵控制器中的应用进行了实验研究，但它们主要针对的是泵的流量控制性能；在泵的工作模式选择上，文献[4]提出通过比较压力及流量误差大小来选择控收稿日期：2009-09-21；收到修改稿日期：2009-12-09基金项目：国家自然科学基金项目（50805090）作者简介：徐制模式，但因泵的控制系统比较复杂，PID控制器难以实现较好的控制性能。当泵工作在压力控制模式下时，流量变化容易导致压力振动，PD控制器无法消除流量变化造成的误差。针对这个问题，该文提出了外闭环采用PID控制的双闭环控制方法，并建立了可根据工作模式自动调整控制参数的控制器。通过仿真及试验可以发现，新提出的控制方法与PD双闭环控制法在快速性、稳定性上相近，并可有效消除流量变化带来的误差。2节流阀加载建模磊（1986-），男，江苏连云港市人，硕士，专业方向为机电控制与动力工程。斜盘式轴向柱塞变量泵采用两个工作面积不同而间距相同的单作用液压缸控制斜盘倾角大小，故可将其等效为图1所示原理结构。图中的溢流阀和液控比例换向阀分别起到压力保护和流量保护功能，斜盘倾角传感器和压力传感器将流量和压力信号转换成电压信号，并与输入信号共同控制电磁流中国测试2010年7月图1电液比例变量泵结构示意图量控制阀的开口大小，进而达到压力和流量的比例控制功能。SimHydraulics是Matlab中针对液压系统的实物仿真工具箱，它采用所见即所得...