[發明專利]復雜電液系統閉環控制方法

有效

• 申請號: 201410200634.1
• 申請日: 2014-05-13
• 公開（公告）號: CN104006014B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發明（設計）人: 李向陽;李榮;劉顯勤;張健;董鑫;李文書;吳林瑞
• 申請（專利權）人: 北京航天發射技術研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: F15B11/00
• 分類號: F15B11/00
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司11241
• 代理人: 路遠

1.一種復雜電液系統閉環控制方法，包括以下步驟：

采用閉環控制，通過反饋信號形成受控的PWM功率信號，控制液壓系統的比例流量閥(11)、比例溢流閥(12)，形成受控的開關功率信號，控制電磁換向閥(13)，完成機械設備的角度調整，其特征在于：采用機械設備的角度作為反饋信號，形成電磁換向閥(13)的角度閉環控制，采用液壓系統壓力作為反饋信號，形成比例溢流閥(12)的壓力閉環控制，采用機械設備的角速度作為反饋信號，形成比例流量閥(11)的角速度閉環控制。

2.根據權利要求1所述的復雜電液系統閉環控制方法，其特征在于：所述壓力閉環控制包括以下步驟：

s11、在電控單元(01)中建立PWM控制信號與機械設備(03)處于不同角度所需要的液壓系統壓力之間的標準對應關系數據；

s12、在進行角度閉環控制的同時，通過壓力傳感器21獲得液壓系統的實時系統壓力，通過上位系統獲得機械設備(03)處于當前角度時對應的標準系統壓力數據；

s13、通過第一比較器(22)形成標準系統壓力數據與液壓系統實時壓力的壓力偏差數據，并作為第一PID控制器(23)的輸入數據；

s14、通過第一PID控制器(23)輸出相應PWM占空比的壓力控制信號；

s15、通過第一功率放大器(24)將壓力控制信號放大，并作為比例溢流閥(12)的輸出壓力控制信號；

s16、比例溢流閥(12)輸出相應的控制壓力驅動機械設備(03)的執行機構，產生支撐壓力；

s17、重復s12至s16，直至電控單元(01)發出停止信號。

3.根據權利要求2所述的復雜電液系統閉環控制方法，其特征在于：所述角速度閉環控制包括以下步驟：

s21、在電控單元(01)中建立PWM控制信號與機械設備(03)處于不同角度區間所需要的角速度之間的標準對應關系數據；

s22、在進行角度閉環控制的同時，通過角度傳感器(14)獲得機械設備(03)的實際角度，通過角度運算器(31)計算出一個時間間隔內的實時角速度數據，通過上位系統獲得機械設備(03)處于當前角度區間時對應的標準角速度數據；

s23、通過第二比較器32形成實時角速度與標準角速度間的角速度偏差數據，并作為第二PID控制器(33)的輸入數據；

s24、通過第二PID控制器(33)輸出相應PWM占空比的流量控制信號；

s25、通過第二功率放大器(34)將流量控制信號放大，并作為比例流量閥(11)的輸出流量控制信號；

s26、比例流量閥(11)輸出相應的控制流量驅動機械設備(03)的執行機構，推動機械設備運動；

s27、重復s22至s26，直至電控單元(01)發出停止信號。

4.根據權利要求1所述的復雜電液系統閉環控制方法，其特征在于：通過三種所述反饋信號形成復合閉環控制，通過角度參數控制電磁換向閥(31)，通過系統壓力參數控制比例溢流閥(12)，通過角速度參數控制比例流量閥(11)，主要步驟包括：

第一閉環控制過程：

s56、將獲得的機械設備角度分別傳送角度閉環控制、系統壓力閉環控制和角速度閉環控制各過程；

s51、電控單元(01)從上位系統獲得與角度對應的PWM控制數據；

s52、開關量控制數據通過功率放大器功率放大后驅動電磁換向閥(13)；

s53、液壓系統(02)的液壓源和油缸動作；

s54、機械設備(03)角度發生改變；

s55、角度傳感器(14)采集機械設備(03)的實時角度；

s56、將獲得的機械設備角度分別傳送角度閉環控制、系統壓力閉環控制和角速度閉環控制各過程；

第二同步閉環控制過程：

s56、將獲得的機械設備角度分別傳送角度閉環控制、系統壓力閉環控制和角速度閉環控制各過程；

s61、第一比較器(22)從電控單元(01)獲得與角度對應的標準系統壓力數據，并與實時液壓系統壓力對比；

s62、第一PID控制器(23)獲得第一比較器(22)輸出的偏差數據，形成占空比控制信號，通過功率放大器功率放大；

s63、比例溢流閥(12)受控制輸出相應的控制壓力；

s53、液壓系統(02)的液壓源和油缸動作；

s64、壓力傳感器(21)采集實時液壓系統壓力；

s61、第一比較器(22)從上位系統獲得與角度對應的標準系統壓力數據，并與實時液壓系統壓力對比；

s56、將獲得的機械設備角度分別傳送角度閉環控制、系統壓力閉環控制和角速度閉環控制各過程；

第三同步閉環控制過程：

s56、將獲得的機械設備角度分別傳送角度閉環控制、系統壓力閉環控制和角速度閉環控制各過程；

s71、第二比較器(32)從電控單元(01)獲得與機械設備角度區間對應的標準角速度數據，并與機械設備(03)的實時角速度對比；

s72、第二PID控制器(33)獲得第二比較器32輸出的偏差數據，形成占空比控制信號，通過功率放大器功率放大；

s73、比例流量閥(11)受控制輸出相應的控制流量；

s53、液壓系統(02)的液壓源和油缸動作；

s54、機械設備(03)角度發生改變；

s55、角度傳感器(14)采集機械設備(03)的實時角度；

s74、角速度運算器(31)形成單位時間內的的實時角速度；

s71、第二比較器32從上位系統獲得與機械設備角度區間對應的標準角速度數據，并與機械設備(03)的實時角速度對比；

s56、將獲得的機械設備角度分別傳送角度閉環控制、系統壓力閉環控制和角速度閉環控制各過程。