專利名稱：新型電液伺服控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬采用微電子技術(shù)、機(jī)電結(jié)合的汽輪機(jī)電液伺服控制設(shè)備，適于控制調(diào)整汽輪機(jī)的進(jìn)汽閥門開度。
一般的電液伺服控制系統(tǒng)，包括由D/A轉(zhuǎn)換器、PI調(diào)節(jié)器、功率放大器、電液轉(zhuǎn)換器、油動(dòng)機(jī)順次連接，以及設(shè)置在油動(dòng)機(jī)和PI調(diào)節(jié)器之間可將油動(dòng)機(jī)實(shí)際行程的信號(hào)反饋到PI調(diào)節(jié)器的油動(dòng)機(jī)行程變送器，所組成的電壓—位置隨動(dòng)控制回路，油動(dòng)機(jī)行程變送器通常為線性差動(dòng)變壓器(以下簡(jiǎn)稱LVDT)。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特征是在上述電壓—位置隨動(dòng)控制回路中增加油動(dòng)機(jī)行程LVDT信號(hào)內(nèi)環(huán)局部負(fù)反饋，即，在該控制回路中再增設(shè)由油動(dòng)機(jī)行程變送器至功率放大部分的油動(dòng)機(jī)實(shí)際行程信號(hào)負(fù)反饋通道，PI調(diào)節(jié)器可以連接在D/A轉(zhuǎn)換器之后受控于模擬電路，也可以連接在D/A轉(zhuǎn)換器之前受控于上位機(jī)。其結(jié)構(gòu)為以下幾種a、在PI調(diào)節(jié)器后增加一路油動(dòng)機(jī)行程LVDT內(nèi)環(huán)局部負(fù)反饋，即，增加一條從油動(dòng)機(jī)行程變送器至功率放大器的信號(hào)負(fù)反饋線，油動(dòng)機(jī)行程LVDT信號(hào)輸入到PI調(diào)節(jié)器的同時(shí)還送至接在其后的功率放大器，電壓—位置隨動(dòng)控制回路中其它結(jié)構(gòu)不變，由此構(gòu)成PI調(diào)節(jié)受控于模擬電路的帶內(nèi)環(huán)局部負(fù)反饋的電液伺服控制系統(tǒng)。
b、也可以將PI調(diào)節(jié)器置于D/A轉(zhuǎn)換器之前，受控于上位機(jī)，并在油動(dòng)機(jī)行程變送器與PI調(diào)節(jié)器之間增設(shè)A/D轉(zhuǎn)換器，油動(dòng)機(jī)行程LVDT信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器輸入PI調(diào)節(jié)器，同時(shí)送至接在D/A轉(zhuǎn)換器之后的功率放大器形成局部負(fù)反饋，其余結(jié)構(gòu)與a所述相同，由此構(gòu)成PI調(diào)節(jié)受控于上位機(jī)的、帶內(nèi)環(huán)局部負(fù)反饋的電液伺服控制系統(tǒng)。
c、還可以采用DDV閥取代原電壓—位置隨動(dòng)控制回路中的功率放大器和電液轉(zhuǎn)換器，油動(dòng)機(jī)行程LVDT信號(hào)輸入PI調(diào)節(jié)器的同時(shí)，還直接送至DDV閥內(nèi)部的功率放大器形成局部負(fù)反饋，其余結(jié)構(gòu)與b所述相同，由此構(gòu)成PI調(diào)節(jié)受控于上位機(jī)的、取消專用伺服單元的、帶內(nèi)環(huán)局部負(fù)反饋的電液伺服控制系統(tǒng)。
結(jié)構(gòu)a和b適用于采用噴嘴檔板式閥作為電液轉(zhuǎn)換器的系統(tǒng)中，結(jié)構(gòu)c適用于采用DDV閥作為電液轉(zhuǎn)換器的系統(tǒng)中。
本實(shí)用新型的主要優(yōu)點(diǎn)是1.由于增設(shè)了油動(dòng)機(jī)行程LVDT內(nèi)環(huán)局部負(fù)反饋，將積分環(huán)節(jié)的油動(dòng)機(jī)改造為慣性環(huán)節(jié)，因而使電液伺服系統(tǒng)同時(shí)達(dá)到了采用比例調(diào)節(jié)的穩(wěn)定性和采用PI調(diào)節(jié)的無差效果；2.將PI調(diào)節(jié)納入上位機(jī)的控制邏輯中，采用與分散控制系統(tǒng)(DCS)通用的組態(tài)方式實(shí)現(xiàn)PI調(diào)節(jié)功能，可使參數(shù)調(diào)整更加方便，而且這種方式取消了電液伺服控制器專用板，使得產(chǎn)品成本降低；3.可利用DDV閥實(shí)現(xiàn)LVDT局部負(fù)反饋，而且DDV閥能適應(yīng)高壓系統(tǒng)也可用于低壓系統(tǒng)，通用性更強(qiáng)。
圖2、圖3、圖4分別是本實(shí)用新型實(shí)施例1、2、3的電液伺服控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
圖5是本實(shí)用新型PI調(diào)節(jié)器和功率放大器電路原理圖。
比例運(yùn)算、積分運(yùn)算、內(nèi)環(huán)局部負(fù)反饋分別經(jīng)各自連接的跨接器JP2、JP3、JP1接入綜合運(yùn)算放大器，可根據(jù)需要選擇是否接入上述各電路，使得操作更加方便靈活，另外，選擇跨接器JP4～JP6，以及調(diào)整電位器R16，可大范圍改變積分時(shí)間。本實(shí)施例中運(yùn)算放大器U1，U2采用TLE20241DW型芯片，功率放大U3用BUF634-D1P8型芯片。
在所述的結(jié)構(gòu)為PI調(diào)節(jié)受控于上位機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)中的D/A轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器，分別是與上位機(jī)控制系統(tǒng)相適應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)模擬量輸出板、模擬量輸入板。本實(shí)用新型的實(shí)施例2、3中是采用DCS系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的模擬量輸出/輸入板(市售品)。
權(quán)利要求1.一種新型電液伺服控制系統(tǒng)，包括由D/A轉(zhuǎn)換器、PI調(diào)節(jié)器、功率放大器、電液轉(zhuǎn)換器、油動(dòng)機(jī)順次連接，以及設(shè)置在油動(dòng)機(jī)和PI調(diào)節(jié)器之間可將油動(dòng)機(jī)實(shí)際行程的信號(hào)反饋到PI調(diào)節(jié)器的油動(dòng)機(jī)行程變送器，所組成的電壓——位置隨動(dòng)控制回路，油動(dòng)機(jī)行程變送器通常為線性差動(dòng)變壓器(以下簡(jiǎn)稱LVDT)，其特征是在上述電壓——位置隨動(dòng)控制回路中增加油動(dòng)機(jī)行程LVDT信號(hào)內(nèi)環(huán)局部負(fù)反饋，即，在該控制回路中再增設(shè)由油動(dòng)機(jī)行程變送器至功率放大部分的油動(dòng)機(jī)實(shí)際行程信號(hào)負(fù)反饋通道，PI調(diào)節(jié)器可以連接在D/A轉(zhuǎn)換器之后受控于模擬電路，也可以連接在D/A轉(zhuǎn)換器之前受控于上位機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型電液伺服控制系統(tǒng)，其特征是所述在電壓——位置隨動(dòng)控制回路中增加油動(dòng)機(jī)行程LVDT信號(hào)內(nèi)環(huán)局部負(fù)反饋，其結(jié)構(gòu)可以在PI調(diào)節(jié)器后增加一路油動(dòng)機(jī)行程LVDT內(nèi)環(huán)局部負(fù)反饋，即，增加一條從油動(dòng)機(jī)行程變送器至功率放大器的信號(hào)負(fù)反饋線，油動(dòng)機(jī)行程LVDT信號(hào)輸入到PI調(diào)節(jié)器的同時(shí)還送至接在其后的功率放大器，電壓——位置隨動(dòng)控制回路中其它結(jié)構(gòu)不變，由此構(gòu)成PI調(diào)節(jié)受控于模擬電路的、帶內(nèi)環(huán)局部負(fù)反饋的電液伺服控制系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型電液伺服控制系統(tǒng)，其特征是所述在電壓——位置隨動(dòng)控制回路中增加油動(dòng)機(jī)行程LVDT信號(hào)內(nèi)環(huán)局部負(fù)反饋，其結(jié)構(gòu)也可以將PI調(diào)節(jié)器置于D/A轉(zhuǎn)換器之前，受控于上位機(jī)，并在油動(dòng)機(jī)行程變送器與PI調(diào)節(jié)器之間增設(shè)A/D轉(zhuǎn)換器，油動(dòng)機(jī)行程LVDT信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器輸入PI調(diào)節(jié)器，同時(shí)送至接在D/A轉(zhuǎn)換器之后的功率放大器形成局部負(fù)反饋，其余結(jié)構(gòu)與權(quán)利要求2所述相同，由此構(gòu)成PI調(diào)節(jié)受控于上位機(jī)的、帶內(nèi)環(huán)局部負(fù)反饋的電液伺服控制系統(tǒng)；還可以采用DDV閥取代原電壓——位置隨動(dòng)控制回路中的功率放大器和電液轉(zhuǎn)換器，油動(dòng)機(jī)行程LVDT信號(hào)輸入PI調(diào)節(jié)器的同時(shí)，還直接送至DDV閥內(nèi)部的功率放大器形成局部負(fù)反饋，其余結(jié)構(gòu)與上所述相同，由此構(gòu)成PI調(diào)節(jié)受控于上位機(jī)的取消專用伺服單元的、帶內(nèi)環(huán)局部負(fù)反饋的電液伺服控制系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的新型電液伺服控制系統(tǒng)，其特征是在所述的結(jié)構(gòu)為PI調(diào)節(jié)受控于上位機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)中的D/A轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器，分別是與上位機(jī)控制系統(tǒng)相適應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)模擬量輸出板、模擬量輸入板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型電液伺服控制系統(tǒng)，其特征是所述的PI調(diào)節(jié)器及功率放大器電路的結(jié)構(gòu)是設(shè)置可將閥位給定信號(hào)與油動(dòng)機(jī)行程LVDT信號(hào)進(jìn)行比較的運(yùn)算放大器(U1-B)，可進(jìn)行比例放大的運(yùn)算放大器(U1-A)，可完成綜合運(yùn)算的運(yùn)算放大器(U2-B)，以及功率放大器(U3)，上述各電路逐級(jí)連接，在運(yùn)算放大器(U1-A)與(U2-B)之間接有跨接器(JP2)，在運(yùn)算放大器(U1-B)的油動(dòng)機(jī)行程LVDT信號(hào)輸入口設(shè)置一條帶有跨接器(JP1)的內(nèi)環(huán)局部負(fù)反饋線(X1)至運(yùn)算放大器(U2-B)的輸入端，在運(yùn)算放大器(U1-B)的輸出端還接有電位器(R16)，可進(jìn)行積分運(yùn)算的運(yùn)算放大器(U2-A)的輸入端接有三個(gè)跨接器(JP4、JP5、JP6)并聯(lián)的支路，該支路與電位器(R16)相接，運(yùn)算放大器(U2-A)的輸出端經(jīng)跨接器(JP3)與運(yùn)算放大器(U2-B)的輸入端相接。
專利摘要新型電液伺服控制系統(tǒng)屬采用微電子技術(shù)及機(jī)電結(jié)合的汽輪機(jī)電液伺服控制設(shè)備，適于控制調(diào)整汽輪機(jī)的進(jìn)汽閥門開度。主要特征是在該系統(tǒng)的電壓—位置隨動(dòng)控制回路中的PI調(diào)節(jié)器后，增加一路油動(dòng)機(jī)行程LVDT信號(hào)內(nèi)環(huán)局部負(fù)反饋，并且PI調(diào)節(jié)可以受控于模擬電路，也可受控于上位機(jī)，在采用DDV閥的系統(tǒng)中，可利用DDV閥實(shí)現(xiàn)LVDT局部負(fù)反饋，從而取消專用伺服單元。本實(shí)用新型同時(shí)實(shí)現(xiàn)了調(diào)整的穩(wěn)定性和無差效果，而且在PI調(diào)節(jié)器受控于上位機(jī)的系統(tǒng)中，電液伺服控制器為通用板，則設(shè)備通用性強(qiáng)，成本降低。
文檔編號(hào)F01D17/00GK2581696SQ0220545
公開日2003年10月22日 申請(qǐng)日期2002年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月22日
發(fā)明者郭敏, 張小輝 申請(qǐng)人:北京和利時(shí)系統(tǒng)工程股份有限公司