CN110147039A - 液压伺服系统及其控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液压伺服系统及其控制装置，其中装置包括：第一速度给定模块，用于生成当前压力给定值和第一速度给定值；第二速度给定模块，用于生成当前流量给定值和第二速度给定值；切换模块，用于控制系统切换至预设工作模式，当系统处于压力优先模式时，通过当前流量给定值对第一速度给定值进行限幅处理，电流给定模块根据限幅处理后的第一速度给定值和当前速度反馈值生成目标电流给定值；当系统处于流量优先模式时，电流给定模块根据第二速度给定值和当前速度反馈值生成目标电流给定值，并通过当前压力给定值对目标电流给定值进行限幅处理。由此，通过采用不同的工作模式，使得系统在各个工艺阶段均能实现快速、精密的压力和流量控制。

Description

液压伺服系统及其控制装置
技术领域
本发明涉及液压伺服控制技术领域，特别是涉及一种液压伺服系统及其控制装置。
背景技术
在注塑机等液压伺服控制设备中，根据工艺过程，需要同时控制系统的压力和流量(流量等效于液体流动速度)。相关技术中，主要采用串联型控制结构对系统的压力和流量进行控制，如图1所示，最外环为压力闭环控制，内环依次为速度控制器(或流量控制器)和电流控制器，通过压力、流量反馈实现对压力和流量的实时闭环控制。
上述控制结构采用单一控制方式，控制比较简单，但是在实际工程应用中存在诸多不足，例如，在注塑机工艺的注射阶段，需要快速精确地控制注射的液体流量，但此时由于压力外环的带宽不高且快速响应会出现超调，容易导致流量控制不稳定而出现较大波动，影响加工效果。
发明内容
基于此，有必要针对相关技术中的液压伺服控制结构无法实现对流量控制的快速响应以及精准控制的问题，提供一种液压伺服系统及其控制装置。
一种液压伺服系统的控制装置，包括：第一速度给定模块、第二速度给定模块、切换模块和电流给定模块，切换模块与第一速度给定模块、第二速度给定模块和电流给定模块分别相连，其中，
第一速度给定模块，用于根据压力目标值生成当前压力给定值，并根据当前压力给定值和当前压力反馈值生成第一速度给定值；
第二速度给定模块，用于根据流量目标值生成当前流量给定值，并根据当前流量给定值生成第二速度给定值；
切换模块，用于根据当前系统所处工作状态控制系统切换至预设工作模式，预设工作模式包括压力优先模式和流量优先模式，其中，
当系统处于压力优先模式时，通过当前流量给定值对第一速度给定值进行限幅处理，电流给定模块根据限幅处理后的第一速度给定值和当前速度反馈值生成目标电流给定值，以对系统电机进行控制；
当系统处于流量优先模式时，电流给定模块根据第二速度给定值和当前速度反馈值生成目标电流给定值，并通过当前压力给定值对目标电流给定值进行限幅处理，以根据限幅处理后的目标电流给定值对系统电机进行控制。
在其中一个实施例中，第一速度给定模块包括：第一给定单元、压力控制单元和第一限幅单元，其中，
第一给定单元包括第一指令生成单元，用于根据压力目标值和预设压力斜坡函数生成当前压力给定值；
压力控制单元，用于对当前压力给定值与当前压力反馈值之间的压力差值进行PI调节，以获得第一转速给定值；
第一限幅单元，用于在系统处于压力优先模式时，通过当前流量给定值对第一速度给定值进行限幅处理。
在其中一个实施例中，第一给定单元还包括第一滤波单元，用于对压力目标值进行滤波处理。
在其中一个实施例中，切换模块在控制系统由流量优先模式切换至压力优先模式时，还将预设压力斜坡函数的斜坡状态量调整为当前压力反馈值，并将第一滤波单元的滤波状态量调整为当前压力反馈值，以及将压力控制单元的积分状态量调整为第二速度给定值。
在其中一个实施例中，第二速度给定模块包括第二给定单元和转换单元，其中，
第二给定单元包括第二指令生成单元，用于根据流量目标值和预设流量斜坡函数生成当前流量给定值；
转换单元，用于按照预设转换关系将当前流量给定值转换为第二速度给定值。
在其中一个实施例中，第二给定单元还包括第二滤波单元，用于对流量目标值进行滤波处理。
在其中一个实施例中，切换模块在控制系统由压力优先模式切换至流量优先模式时，还将预设流量斜坡函数的斜坡状态量调整为第一速度给定值。
在其中一个实施例中，电流给定模块包括速度控制单元和第二限幅单元，其中，
速度控制单元，用于对第一速度给定值或第二速度给定值与当前速度反馈值之间的速度差值进行PI调节，以获得目标电流给定值；
第二限幅单元，用于在系统处于流量优先模式时，通过当前压力给定值对目标电流给定值进行限幅处理。
在其中一个实施例中，切换模块包括：控制单元和切换单元，控制单元用于根据系统的当前工作时间、当前压力信号和当前位置信号中的一种或多种判断当前系统所处工作状态，并根据当前系统工作状态通过切换单元控制第一速度给定模块和第二速度给定模块与电流给定模块之间的导通或断开，以控制系统切换至预设工作模式。
一种液压伺服系统，其包括上述的控制装置。
上述液压伺服系统及其控制装置，通过第一速度给定模块根据压力目标值生成当前压力给定值，并根据当前压力给定值和当前压力反馈值生成第一速度给定值，并通过第二速度给定模块根据流量目标值生成当前流量给定值，并根据当前流量给定值生成第二速度给定值，以及通过切换模块根据当前系统所处工作状态控制系统切换至预设工作模式，其中，当系统处于压力优先模式时，通过当前流量给定值对第一速度给定值进行限幅处理，电流给定模块根据限幅处理后的第一速度给定值和当前速度反馈值生成目标电流给定值，以对系统电机进行控制；当系统处于流量优先模式时，电流给定模块根据第二速度给定值和当前速度反馈值生成目标电流给定值，并通过当前压力给定值对目标电流给定值进行限幅处理，以根据限幅处理后的目标电流给定值对系统电机进行控制。由此，通过根据不同的工作状态选择不同的工作模式，使得系统在各个工艺阶段均能实现快速、精密的压力和流量控制，有效提高了整个工艺效果。
附图说明
图1为相关技术中液压伺服系统的控制装置的结构示意图；
图2为一个实施例中液压伺服系统的控制装置的结构示意图；
图3为另一个实施例中液压伺服系统的控制装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
图2为一个实施例中液压伺服系统的控制装置的结构示意图，如图2所示，液压伺服系统的控制装置包括：第一速度给定模块10、第二速度给定模块20、切换模块30和电流给定模块40，切换模块30与第一速度给定模块10、第二速度给定模块20和电流给定模块40分别相连。
其中，第一速度给定模块10用于根据压力目标值生成当前压力给定值，并根据当前压力给定值和当前压力反馈值生成第一速度给定值。第二速度给定模块20用于根据流量目标值生成当前流量给定值，并根据当前流量给定值生成第二速度给定值。切换模块30用于根据当前系统所处工作状态控制系统切换至预设工作模式，预设工作模式包括压力优先模式和流量优先模式，其中，当系统处于压力优先模式时，通过当前流量给定值对第一速度给定值进行限幅处理，电流给定模块40根据限幅处理后的第一速度给定值和当前速度反馈值生成目标电流给定值，以对系统电机进行控制；当系统处于流量优先模式时，电流给定模块40根据第二速度给定值和当前速度反馈值生成目标电流给定值，并通过当前压力给定值对目标电流给定值进行限幅处理，以根据限幅处理后的目标电流给定值对系统电机进行控制。
具体而言，在液压伺服系统中，根据工艺过程需要同时控制系统的压力和流量，但在不同的工艺阶段，其控制目的是不同的。以液压伺服系统为注塑机系统为例，该系统的工艺过程通常包括注射和保压两个阶段，在注射阶段主要关注流量控制的响应速度和精度，而在保压阶段主要关注压力控制的响应速度和精度。但在整个控制过程中，如果不管系统处于哪个工艺阶段，均将采用图1所示串联控制方式对系统电机进行控制，则将导致在注射阶段的流量控制无法获得及时响应以及流量控制精度较低的问题。
基于此，在本申请的液压伺服系统的控制结构中定义了两种工作模式，分别为压力优先模式和流量优先模式，根据不同的系统工作状态，如不同的工艺阶段，选择不同的工作模式，以达到良好的响应速度和控制精度。其中，在两种工作模式下，系统均同时接受压力目标值和流量目标值，区别在于：在压力优先模式下，系统以跟随压力目标值为主，流量目标值作为第一速度给定模块输出的饱和限制值，以起到压力优先模式下限制流量的作用；在流量优先模式下，系统以跟随流量目标值为主，压力目标值作为第二速度给定模块输出的饱和限制值，以起到流量优先模式下限制压力的作用。
具体地，参考图2所示，在实际控制过程中，切换模块30实时判断当前系统所处工作状态，并根据判断结果控制系统切换至相应的工作模式。例如，当切换模块30判断系统处于保压阶段时，将控制系统处于压力优先模式，此时先通过第一速度给定模块10根据压力目标值Pref生成当前压力给定值并根据当前压力给定值和当前压力反馈值Pfb生成第一速度给定值ω1，同时通过第二速度给定模块20根据流量目标值Qref生成当前流量给定值并通过当前流量给定值对第一速度给定值ω1进行限幅处理，接着，通过电流给定模块40根据限幅处理后的第一速度给定值和当前速度反馈值ωfb生成目标电流给定值(q轴目标电流给定值)，最后根据目标电流给定值对系统电机进行控制。在该模式下，由于系统以压力跟随为主，因而保证了压力控制的响应速度和精度。
当切换模块30判断系统处于注射阶段时，将控制系统处于流量优先模式，此时先通过第二速度给定模块20根据流量目标值Qref生成当前流量给定值并根据当前流量给定值生成第二速度给定值ω2，接着，通过电流给定模块40根据第二速度给定值ω2和当前速度反馈值ωfb生成目标电流给定值并通过第一速度给定模块10根据压力目标值Pref生成当前压力给定值以及通过当前压力给定值对目标电流给定值进行限幅处理，最后根据限幅处理后的目标电流给定值对系统电机进行控制。在该模式下，由于系统以流量跟随为主，因而保证了流量控制的响应速度和精度。
在上述实施例中，通过在不同的系统工作状态下采用不同的工作模式，使得系统能够在各个工艺阶段均能实现快速、精密的压力和流量控制，从而有效提高了整个工艺效果。
在一个实施例中，参考图2所示，第一速度给定模块10包括：第一给定单元11、压力控制单元12和第一限幅单元13，其中，第一给定单元11包括第一指令生成单元(图中未示出)，用于根据压力目标值和预设压力斜坡函数生成当前压力给定值；压力控制单元12用于对当前压力给定值与当前压力反馈值之间的压力差值进行PI调节，以获得第一转速给定值；第一限幅单元13用于在系统处于压力优先模式时，通过当前流量给定值对第一速度给定值进行限幅处理。
具体而言，在压力优先模式下，可先通过第一指令生成单元根据压力目标值Pref生成当前压力给定值接着通过减法器计算获得当前压力给定值与当前压力反馈值Pfb之间的压力差值，并输入至压力控制单元12，通过压力控制单元12对该压力差值进行PI调节以获得第一速度给定值ω1，接着通过第一限幅单元13对该第一速度给定值ω1进行限幅处理，例如，先通过预设的流量与速度之间的转换系数将当前流量给定值转换为速度限制值，然后将第一限幅单元13的饱和限制值设置为该速度限制值，以在压力优先模式下进行流量限制。
其中，第一指令生成单元可通过预设压力斜坡函数生成当前压力给定值以保证当前压力给定值能够平滑跟随压力目标值Pref，防止压力目标值Pref突变引起系统产生冲击。在一个实施例中，预设压力斜坡函数通过公式进行表达为其中，X为预设压力斜坡函数的斜坡状态量，dX为压力斜坡增量限制值。也就是说，当压力目标值Pref大于当前斜坡状态量X时，以dX的增量逐步增加当前斜坡状态量X，直至当前斜坡状态量X大于或等于压力目标值Pref，此时当前斜坡状态量X为压力目标值Pref；当压力目标值Pref小于当前斜坡状态量X时，以dX的增量逐步减少当前斜坡状态量X，直至当前斜坡状态量X小于或等于压力目标值Pref，此时当前斜坡状态量X为压力目标值Pref。在实际应用中，也可以采用其它方式根据压力目标值Pref生成当前压力给定值以实现系统的平滑控制。压力控制单元12可通过公式进行表达为Z＝Z+ki*Pref，其中，Z为压力控制单元的积分状态量，ki为积分系数。
在一个实施例中，第一给定单元11还包括第一滤波单元(图中未示出)，用于对压力目标值进行滤波处理。具体来说，压力目标值Pref可能是阶跃信号，也可能是模拟信号，其中可能含有噪声，因此需要加入第一滤波单元对压力目标值Pref进行滤波处理，防止因噪声存在导致系统控制不准确或对系统产生冲击。第一滤波单元可包括IIR低通滤波器或FIR低通滤波器等，例如，当第一滤波单元包括IIR低通滤波器时，IIR低通滤波器通过公式进行表达为Y＝Y+(Pref-Y)*kf，其中，Y为IIR低通滤波器的滤波状态量，kf为滤波系数。
在一个实施例中，参考图2所示，第二速度给定模块20包括第二给定单元21和转换单元22，其中，第二给定单元21包括第二指令生成单元(图中未示出)，用于根据流量目标值和预设流量斜坡函数生成当前流量给定值；转换单元22用于按照预设转换关系将当前流量给定值转换为第二速度给定值。
具体而言，在流量优先模式下，可先通过第二指令生成单元根据流量目标值Qref生成当前流量给定值接着通过转换单元22对该流量给定值进行转换以获得第二速度给定值ω2。其中，第二指令生成单元可通过预设流量斜坡函数生成当前流量给定值以保证当前流量给定值能够平滑跟随流量目标值Qref，防止流量目标值Qref突变引起系统产生冲击，在实际应用中，预设流量斜坡函数可与预设压力斜坡函数相同，区别在于具体参数不同，而预设转换关系可以根据速度与流量之间的关系计算获得，具体这里不再推导计算。
在一个实施例中，第二给定单元21还包括第二滤波单元(图中未示出)，用于对流量目标值进行滤波处理。具体来说，流量目标值Qref可能是阶跃信号，也可能是模拟信号，其中可能含有噪声，因此需要加入第二滤波单元对流量目标值Qref进行滤波处理，防止因噪声存在导致系统控制不准确或对系统产生冲击。第二滤波单元可包括IIR低通滤波器和FIR低通滤波器等，具体可与第一滤波单元相同，区别在于具体参数不同。
在一个实施例中，切换模块30在控制系统由流量优先模式切换至压力优先模式时，还将预设压力斜坡函数的斜坡状态量调整为当前压力反馈值，并将第一滤波单元的滤波状态量调整为当前压力反馈值，以及将压力控制单元12的积分状态量调整为第二速度给定值；切换模块30在控制系统由压力优先模式切换至流量优先模式时，还将预设流量斜坡函数的斜坡状态量调整为第一速度给定值。
具体而言，在压力优先模式与流量优先模式做频繁切换的过程中，为防止切换过程中对液压伺服系统产生冲击，需保证切换前后流量与压力的连续和平滑，因此在切换时，需对压力和流量指令做平滑处理。
具体地，当切换模块30控制系统由流量优先模式切换至压力优先模式时，输入至电流给定模块40的速度给定值ω*将由原来的第二给定单元21输出切换至压力控制单元12输出，为保证速度给定值ω*的平滑切换，可根据当前压力反馈值Pfb对第一给定单元11进行重置，并根据第二速度给定值ω2对压力控制单元12进行重置，例如，将第一给定单元11中的第一指令生成单元的预设压力斜坡函数的斜坡状态量X调整为当前压力反馈值Pfb(或者滤波处理后的当前压力反馈值Pfb)，并将第一滤波单元的滤波状态量Y调整为当前压力反馈值Pfb(或者滤波处理后的当前压力反馈值Pfb)，以及将压力控制单元12的积分状态量Z调整为第二速度给定值ω2。由此，实现电流给定模块40的速度给定值ω*的平滑切换，防止系统产生冲击。
当切换模块30控制系统由压力优先模式切换至流量优先模式时，输入至电流给定模块40的速度给定值ω*将由原来的压力控制单元12输出切换至第二给定单元21输出，为保证速度给定值ω*的平滑切换，可根据第一速度给定值ω1对第二给定单元21进行重置，例如，将第二给定单元21中的第二指令生成单元的预设流量斜坡函数的斜坡状态量调整为第一速度给定值ω1。由此，实现电流给定模块40的速度给定值ω*的平滑切换，防止系统产生冲击。
在一个实施例中，参考图2所示，电流给定模块40包括速度控制单元41和第二限幅单元42，其中，速度控制单元41用于对第一速度给定值或第二速度给定值与当前速度反馈值之间的速度差值进行PI调节，以获得目标电流给定值；第二限幅单元42用于在系统处于流量优先模式时，通过当前压力给定值对目标电流给定值进行限幅处理。
具体而言，在压力优先模式下，输入至电流给定模块40的速度给定值ω*为第一速度给定值ω1，此时可先通过减法器计算获得第一速度给定值ω1与当前速度反馈值ωfb之间的速度差值，并输入至速度控制单元41，通过速度控制单元41对该速度差值进行PI调节以获得目标电流给定值，接着通过第二限幅单元42对该目标电流给定值进行限幅处理，例如，将第二限幅单元42的饱和限制值设置为最大允许饱和限制值，以在压力优先模式下获得最快的流量响应速度。
在流量优先模式下，输入至电流给定模块40的速度给定值ω*为第二速度给定值ω2，此时可先通过减法器计算获得第二速度给定值ω2与当前速度反馈值ωfb之间的速度差值，并输入至速度控制单元41，通过速度控制单元41对该速度差值进行PI调节以获得目标电流给定值，接着通过第二限幅单元42对该目标电流给定值进行限幅处理，例如，先通过预设的压力与电流之间的转换系数(系统稳态下压力反馈值与电流反馈值的比值)将当前压力给定值转换为电流限制值，然后将第二限幅单元42的饱和限制值设置为该电流限制值，以在流量优先模式下进行压力限制。
在一个实施例中，切换模块30包括：控制单元31和切换单元32，控制单元31用于根据系统的当前工作时间、当前压力信号和当前位置信号中的一种或多种判断当前系统所处工作状态，并根据当前系统工作状态通过切换单元32控制第一速度给定模块10和第二速度给定模块20与电流给定模块40之间的导通或断开，以控制系统切换至预设工作模式。
也就是说，控制单元31可根据系统的当前工作时间、当前压力信号或者当前位置信号等信息来确定是否需要更改系统的当前工作模式。以液压伺服系统为注塑机系统为例，在整个工艺过程中，控制单元31实时获取系统的当前工作时间，根据当前工作时间判断当前系统所处工艺阶段；或者，通过压力传感器实时获取注塑机注射气缸活塞的实际压力，根据实际压力判断当前系统所处工艺阶段；或者，通过电子尺等位置传感器实时获取注塑机注射气缸活塞的实际位置，根据实际位置判断当前系统所处工艺阶段；或者，根据实时获取的当前工作时间、实际压力和实际位置的相互结合来判断当前系统所处工艺阶段。可以理解的是，在实际应用中，还可以采用其它方式来判断当前系统所处工艺阶段，例如，根据当前压力给定值与当前压力反馈值Pfb之间的压力差值，或者第一速度给定值ω1或第二速度给定值ω2与当前速度反馈值ωfb之间的速度差值等来判断当前系统所处工艺阶段，具体这里不做限制。
在判断出当前系统所处工艺阶段后，如果系统处于注射阶段，控制单元31则通过切换单元32(如切换开关)控制第二速度给定模块20与电流给定模块40相连通，而第一速度给定模块10与电流给定模块40相断开，以使系统以流量优先模式运行；如果系统处于保压阶段，控制单元31则通过切换单元32控制第一速度给定模块10与电流给定模块40相连通，而第二速度给定模块20与电流给定模块40相断开，以使控制系统以压力优先模式运行。由此，通过根据系统的工作状态可确定出系统当前所需工作模式，进而控制系统切换至相应的工作模式，以实现整个工艺过程中压力和流量的快速准确控制。
在一个实施例中，参考图3所示，上述的液压伺服系统的控制装置还包括第三滤波单元50，用于对第一速度给定值ω1或第二速度给定值ω2进行滤波处理。
为使本领域技术人员能够更加清楚的了解本申请，下面结合图3所示液压伺服系统的控制装置来对本申请进行详细描述。
参考图3所示，在系统工作过程中，切换模块30根据当前工作时间、当前压力信号或当前位置信号等实时判断当前系统所处工作状态，根据当前系统所处工作状态选择相应的工作模式，并控制系统以相应的工作模式运行。
当系统以压力优先模式运行时，压力目标值Pref先通过第一给定单元11生成当前压力给定值再和当前压力反馈值Pfb做差输入至压力控制单元12，通过压力控制单元12进行PI调节获得第一速度给定值ω1，再通过第一限幅单元13根据当前流量给定值经过转换系数转换后对该第一速度给定值ω1进行限幅处理。接着，先通过第三滤波单元50对限幅处理后的第一速度给定值进行滤波处理，再与当前速度反馈值ωfb做差输入至速度控制单元41，通过速度控制单元41进行PI调节获得目标电流给定值，并通过第二限幅单元42根据预设的最大允许饱和限制值对该目标电流给定值进行限幅处理，最终获得目标电流给定值最后根据目标电流给定值对系统电机进行控制，以实现压力优先控制，保证了压力控制的响应速度和精度，并且在压力优先控制下对流量进行限制，有效防止了压力控制过程中流量的失调。
当系统以流量优先模式运行时，流量目标值Qref先通过第二给定单元21生成当前流量给定值再通过转换单元22根据预设的流量与速度之间的转换系数Dp对当前流量给定值进行转换获得第二速度给定值ω2。接着，先通过第三滤波单元50对第二速度给定值ω2进行滤波处理，再与当前速度反馈值ωfb做差输入至速度控制单元41，通过速度控制单元41进行PI调节获得目标电流给定值，并通过第二限幅单元42根据当前压力给定值经过转换系数KI转换后对该目标电流给定值进行限幅处理，最终获得目标电流给定值最后根据目标电流给定值对系统电机进行控制，以实现流量优先控制，保证了流量控制的响应速度和精度，并在流量优先控制下对压力进行了限制，有效防止了流量控制过程中压力的失调。
当系统由流量优先模式切换至压力优先模式时，切换模块30将第一给定单元11中的第一指令生成单元的预设压力斜坡函数的斜坡状态量X调整为当前压力反馈值Pfb(或者滤波处理后的当前压力反馈值Pfb)，并将第一滤波单元的滤波状态量Y调整为当前压力反馈值Pfb(或者滤波处理后的当前压力反馈值Pfb)，以及将压力控制单元12的积分状态量Z调整为第二速度给定值ω2，同时将当前流量给定值经过转换系数转换后设置为第一限幅单元13的饱和限制值，以进行模式间的平滑切换。
当系统由压力优先模式切换至流量优先模式时，切换模块30将第二给定单元21中的第二指令生成单元的预设流量斜坡函数的斜坡状态量调整为第一速度给定值ω1，同时，将当前压力给定值经过转换系数KI转换后设置为第二限幅单元42的饱和限制值，以进行模式间的平滑切换。
上述液压伺服系统的控制装置，通过第一速度给定模块根据压力目标值生成当前压力给定值，并根据当前压力给定值和当前压力反馈值生成第一速度给定值，并通过第二速度给定模块根据流量目标值生成当前流量给定值，并根据当前流量给定值生成第二速度给定值，以及通过切换模块根据当前系统所处工作状态控制系统切换至预设工作模式，其中，当系统处于压力优先模式时，通过当前流量给定值对第一速度给定值进行限幅处理，电流给定模块根据限幅处理后的第一速度给定值和当前速度反馈值生成目标电流给定值，以对系统电机进行控制；当系统处于流量优先模式时，电流给定模块根据第二速度给定值和当前速度反馈值生成目标电流给定值，并通过当前压力给定值对目标电流给定值进行限幅处理，以根据限幅处理后的目标电流给定值对系统电机进行控制。由此，通过根据不同的工作状态选择不同的工作模式，使得系统在各个工艺阶段均能实现快速、精密的压力和流量控制，有效提高了整个工艺效果。
进一步地，本申请还提供了一种液压伺服系统，其包括上述的控制装置。该系统通过上述的控制装置，根据不同的工作状态选择不同的工作模式，使得系统在各个工艺阶段均能实现快速、精密的压力和流量控制，有效提高了整个工艺效果。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种液压伺服系统的控制装置，其特征在于，包括：第一速度给定模块、第二速度给定模块、切换模块和电流给定模块，所述切换模块与所述第一速度给定模块、所述第二速度给定模块和所述电流给定模块分别相连，其中，
所述第一速度给定模块，用于根据压力目标值生成当前压力给定值，并根据所述当前压力给定值和当前压力反馈值生成第一速度给定值；
所述第二速度给定模块，用于根据流量目标值生成当前流量给定值，并根据所述当前流量给定值生成第二速度给定值；
所述切换模块，用于根据当前系统所处工作状态控制所述系统切换至预设工作模式，所述预设工作模式包括压力优先模式和流量优先模式，其中，
当所述系统处于所述压力优先模式时，通过所述当前流量给定值对所述第一速度给定值进行限幅处理，所述电流给定模块根据限幅处理后的第一速度给定值和当前速度反馈值生成目标电流给定值，以对系统电机进行控制；
当所述系统处于所述流量优先模式时，所述电流给定模块根据所述第二速度给定值和所述当前速度反馈值生成目标电流给定值，并通过所述当前压力给定值对所述目标电流给定值进行限幅处理，以根据限幅处理后的目标电流给定值对系统电机进行控制。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一速度给定模块包括：第一给定单元、压力控制单元和第一限幅单元，其中，
所述第一给定单元包括第一指令生成单元，用于根据所述压力目标值和预设压力斜坡函数生成所述当前压力给定值；
所述压力控制单元，用于对所述当前压力给定值与所述当前压力反馈值之间的压力差值进行PI调节，以获得所述第一转速给定值；
第一限幅单元，用于在所述系统处于所述压力优先模式时，通过所述当前流量给定值对所述第一速度给定值进行限幅处理。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一给定单元还包括第一滤波单元，用于对所述压力目标值进行滤波处理。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述切换模块在控制所述系统由所述流量优先模式切换至所述压力优先模式时，还将所述预设压力斜坡函数的斜坡状态量调整为所述当前压力反馈值，并将所述第一滤波单元的滤波状态量调整为所述当前压力反馈值，以及将所述压力控制单元的积分状态量调整为所述第二速度给定值。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二速度给定模块包括第二给定单元和转换单元，其中，
所述第二给定单元包括第二指令生成单元，用于根据所述流量目标值和预设流量斜坡函数生成所述当前流量给定值；
所述转换单元，用于按照预设转换关系将所述当前流量给定值转换为所述第二速度给定值。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二给定单元还包括第二滤波单元，用于对所述流量目标值进行滤波处理。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述切换模块在控制所述系统由所述压力优先模式切换至所述流量优先模式时，还将所述预设流量斜坡函数的斜坡状态量调整为所述第一速度给定值。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电流给定模块包括速度控制单元和第二限幅单元，其中，
所述速度控制单元，用于对所述第一速度给定值或所述第二速度给定值与所述当前速度反馈值之间的速度差值进行PI调节，以获得所述目标电流给定值；
所述第二限幅单元，用于在所述系统处于所述流量优先模式时，通过所述当前压力给定值对所述目标电流给定值进行限幅处理。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的装置，其特征在于，所述切换模块包括：控制单元和切换单元，所述控制单元用于根据所述系统的当前工作时间、当前压力信号和当前位置信号中的一种或多种判断当前系统所处工作状态，并根据所述当前系统工作状态通过所述切换单元控制所述第一速度给定模块和所述第二速度给定模块与所述电流给定模块之间的导通或断开，以控制所述系统切换至所述预设工作模式。
10.一种液压伺服系统，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的控制装置。
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