圖中: u 為參考電壓，V; τ 為電機（jī）扭矩，N·m; J_m 為（wéi）伺服電機轉動慣（guàn）量，N·m·s² /rad; B_m 為伺服電機阻尼係數（shù），N·m·s/rad; ω_p 為電機與液壓泵角速度，rad/s; ω_m 為液壓馬達軸角速度，rad/s; ω_q 為（wéi）曲柄的（de）角速度（dù），rad/s; B 為減（jiǎn）速裝置減速比。

此外，圖中（zhōng） M 為伺服電機，enc 為電機編碼器。給控製器。在曲軸上裝有 1 個旋轉（zhuǎn）編碼器（qì），用於（yú）實（shí）時測量曲軸（zhóu）的位（wèi）置、速度、加速（sù）度信息，並反饋給控製電機的傳遞函數方塊圖如（rú）圖 3 中（zhōng）所示。

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圖中（zhōng）: G_ω( s) 為速度環控製器傳遞函數，采用 PI 控（kòng）製，G_ω( s) = K_p + K_i ×¹ ; S 為積分控製時間，s; K_p 為S電流（liú）環 PI 控製器中的比例控製係數; K_i 為電流環 PI 控製器（qì）中的積分控製係數（shù）; s 為時間變量，s; G_i( s) 為電（diàn）流環 PI 控製（zhì）器傳遞函數; i 為伺服電機電（diàn）流，A; L 為（wéi）電樞（shū）線圈的電感係數，H; Ｒ 為電樞線圈的電阻，Ω; K_τ 為電機轉矩常數（shù）。

實驗平（píng）台設計、實驗結果與（yǔ）分析

實驗平台中主（zhǔ）要參數

機械液壓混合伺服壓力機實驗平台如圖 7 所示。

機械液壓混合伺服壓力機的實驗器材及其參數見表 1。速度如圖中 A － B 所示（shì），滑塊從上死點運動並加速下行。

第二段滑塊速度如圖中 B － C 所示，滑塊以較快速度（dù）等速下行。第三段滑塊速度如圖中 C － D 所示，滑塊下行到達設定位置進行減（jiǎn）速。

第四段滑塊速度如圖中 D － E 所示，滑（huá）塊進入壓（yā）製階段以（yǐ）較慢速度等（děng）速下行（háng）。第五段滑塊速度如圖中 E － F －G 所示，滑塊速度減慢到零，此時曲柄到（dào）達下死點 F，然後加速回（huí）程。

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第六段滑塊速度如圖中 G － H 所示，滑塊以較快速度（dù）等速實現上行回（huí）程。第七段滑塊速度如圖中 H － I 所示，滑塊速度減慢到零，曲柄回到上（shàng）死點。

通過（guò）設定的滑塊（kuài）的運動速度曲線和曲柄滑塊的數學（xué）模型計算得到曲柄軸的轉速 ω_q0。在係統（tǒng）中對 ω_q0 進行反饋控（kòng）製後得到滑塊的運動（dòng）曲線。

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實驗結果分（fèn）析

機械（xiè）液壓混合驅動伺服壓力機的控製係統（tǒng）采用固（gù）高控製（zhì）平台 Otostudio 編程實現對係統的反饋控製。

針對控製係統的人機（jī）交互界麵包（bāo）括操作按鈕、滑塊運動狀態顯示和液壓係統流量狀態顯（xiǎn）示 3 部分，其中操作按鈕部分如圖 10 所示。

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實測（cè）曲線的對比，實線為實測數據擬合曲線，虛曲線為設定理想曲（qǔ）線。從圖中可以看出，滑塊經過在（zài）滑塊運動過程中，液壓馬達進油口和出油口的流量變化如圖 13 所示，實（shí）線為進油路（lù）流量，虛線為回油路流量。

因為（wéi）液壓油路（lù）中存在的油液泄漏以及油液通過液壓油（yóu）泵、液壓（yā）馬達等元器件（jiàn）的溢流等，導致液壓係統（tǒng）中流量、油壓出現損耗，所以回油路的流量相比於進油路的流量存在差異。

加速啟動之後，以較快的速度（dù）下行，在設定的公稱 反饋（kuì）控製，但是由於液壓係（xì）統傳動過程中存在泄力行程內降為較（jiào）低的速度，到（dào）達（dá）下死點後，又以（yǐ）較（jiào） 漏（lòu）、響應速度慢（màn）等因素，實際曲線和設定（dìng）曲線間存快的速度（dù）回到上死點。從圖中（zhōng）可看出，盡管采用了 在明顯的滯後。

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結束語

本文提出的機械和液壓（yā）混合傳動方案，既有機械壓力機的簡潔高效，也有（yǒu）液壓機（jī）工（gōng）作承載壓力較大，噪聲（shēng）、振動較小等優點。

液壓係統（tǒng）采用泵控馬達閉（bì）式回路，利用 2 組單向閥進行補油，具有一定的（de）創新性和實用（yòng）性。

目（mù）前隻是針對（duì）常用的伺服壓（yā）力機運動曲線，基於固高（gāo）六軸控製器（qì）編（biān）製了相（xiàng）應的控製程序，對（duì）係統進（jìn）行了初步實驗驗證（zhèng），考慮到液壓回路泄漏和液壓泵以及（jí）液（yè）壓馬（mǎ）達溢流所導致壓力（lì）和流量損失等不可避免（miǎn）的因素影響，下一步需要研究泄漏補償模型，使得係（xì）統運行具有更高的精度和響應速度。

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