[其他]脈寬調(diào)制方法及其流體閥控制系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101986000005270
• 申請(qǐng)日: 1986-08-05
• 公開（公告）號(hào): CN1005656B
• 公開（公告）日: 1989-11-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 拉賈莫利·岡達(dá);梅爾文·阿瑟·羅迪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 維克斯公司
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 王忠忠;董江雄

在利用以微處理機(jī)為基礎(chǔ)的數(shù)字式控制器的電液伺服系統(tǒng)中，用于對(duì)若干以螺線管所驅(qū)動(dòng)的閥門予以脈寬調(diào)制的系統(tǒng)和方法。螺線管激勵(lì)脈沖寬度的識(shí)別，是通過將操作人員指令輸入信號(hào)和響應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)及負(fù)載處實(shí)際運(yùn)動(dòng)的反饋信號(hào)進(jìn)行比較而實(shí)現(xiàn)的，所有的螺線管在初始時(shí)刻均被有選擇地同時(shí)予以激勵(lì)，識(shí)別出增長脈沖寬度及相應(yīng)地激勵(lì)各螺線管的處理過程持續(xù)進(jìn)行，直至所有的脈沖寬度均已適現(xiàn)或直至確定了該調(diào)制周期，在這一點(diǎn)處整個(gè)控制處理過程又重新開始。

本發(fā)明涉及了閥門控制系統(tǒng)，特別是對(duì)于利用單一計(jì)時(shí)器的若干電磁閥門的脈寬調(diào)制的系統(tǒng)和方法。

流體閥門系統(tǒng)，例如用于車輛和其它用途的電動(dòng)液壓閥門系統(tǒng)，常常包括多個(gè)螺線管驅(qū)動(dòng)的液壓閥門，這些閥門需要獨(dú)立的分離控制，以獲得按操作人員所希望的負(fù)載運(yùn)動(dòng)。這種系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例是對(duì)挖土機(jī)鏟斗臂的控制，它包含用于各水平和垂直自由度的電磁閥和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的裝置。即使其控制是由以微處理機(jī)為基礎(chǔ)的控制組合裝置，一般也是使用若干分離的計(jì)時(shí)器于脈寬調(diào)制各個(gè)電磁閥門，而多余的計(jì)算能力或許可以用于其它目的。

本發(fā)明的基本目的是提供一種利用單一計(jì)時(shí)器，具體地說是利用以單一微處理器為基礎(chǔ)的計(jì)時(shí)器子程序，對(duì)多個(gè)電磁閥的脈寬調(diào)制的方法及其流體閥控制系統(tǒng)。

在本發(fā)明的裝置中，為得到操作人員所希望的運(yùn)動(dòng)，先以通常方式來確定各個(gè)電磁閥的脈寬調(diào)制。較佳的作法是，操作人員輸入所希的運(yùn)動(dòng)指令信號(hào)與來自各執(zhí)行機(jī)構(gòu)和負(fù)載的反饋信號(hào)進(jìn)行比較，以得到相應(yīng)的誤差信號(hào)，然后將該信號(hào)轉(zhuǎn)換為整個(gè)調(diào)制脈沖周期的脈寬比。將各脈寬信號(hào)存入一對(duì)應(yīng)的寄存器，并根據(jù)操作人員指令和/或執(zhí)行機(jī)構(gòu)和負(fù)載的運(yùn)動(dòng)情況的變化功能而予以周期性地校正。此脈寬信號(hào)用于對(duì)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)螺線管的周期性信號(hào)進(jìn)行脈寬調(diào)制，以得到所要求的運(yùn)動(dòng)。

根據(jù)本發(fā)明，可產(chǎn)生對(duì)所有螺線管執(zhí)行機(jī)構(gòu)均通用的脈寬調(diào)制周期，并予以連續(xù)重復(fù)。還配置了分離的控制寄存器以控制各螺線管的激勵(lì)和去激勵(lì)，這種分離的控制寄存器具有每個(gè)寄存器指出有關(guān)的螺線管是處于激勵(lì)或不激勵(lì)的分離的二進(jìn)制數(shù)。在每一調(diào)制周期的開始，所有的螺線管將根據(jù)激勵(lì)控制寄存器中二進(jìn)制信息的功能而有選擇地予以激勵(lì)。各脈寬寄存器被依次換態(tài)以識(shí)別出最短的脈沖寬度，而控制操作延遲時(shí)間與識(shí)別時(shí)間相應(yīng)，在此期間微處理器可執(zhí)行其它計(jì)算功能。

在最短的脈沖寬度時(shí)間的末端，根據(jù)去激勵(lì)控制寄存器中相關(guān)的二進(jìn)制信息的作用，對(duì)應(yīng)的螺線管被有選擇地去激勵(lì)。然后通過對(duì)脈寬寄存器換態(tài)來識(shí)別出下一個(gè)最短的脈沖寬度，從而在這下一個(gè)最短脈沖寬度和較先的脈沖寬度之間得到一個(gè)差值。再之，控制操作再延遲此脈沖寬度差值相應(yīng)的時(shí)間，這段時(shí)間微處理器可執(zhí)行其他控制功能。在此差值寬度時(shí)間的末端，又一次根據(jù)去激勵(lì)控制寄存器中二進(jìn)制信息的作用，有選擇地使與這種鄰接的最短脈沖寬度相關(guān)的電磁閥去激勵(lì)。這樣識(shí)別出該鄰接的最短脈沖寬度，并使整個(gè)處理過程重復(fù)，直至各脈寬寄存器中的所有脈沖寬度均已執(zhí)行，或直至調(diào)制周期終了。此時(shí)整個(gè)控制處理過程重新開始。

這樣，在每一延遲間隔期間，該控制的微處理器就可以空出來用于其它控制功能。對(duì)于所有的螺線管其整個(gè)脈寬調(diào)制處理過程可在一單一的子程序中予以快速執(zhí)行。此子程序可在每一調(diào)制周期中按照脈沖寬度增加的次序識(shí)別并實(shí)現(xiàn)對(duì)每一螺線管的脈寬控制。利用分離的激勵(lì)和去激勵(lì)控制寄存器（它們存貯有與各閥門螺線管相關(guān)的二進(jìn)制信息），增加了計(jì)算速度。

本發(fā)明的其它目的，特征和優(yōu)點(diǎn)，可從下述的說明書，從屬權(quán)利要求和附圖中得到更好的理解。

圖1是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的電動(dòng)液壓控制系統(tǒng)的示意圖;

圖2是根據(jù)本發(fā)明的最佳實(shí)施例，解釋螺線管脈寬調(diào)制子程序運(yùn)行的流程圖。