[發明專利]一種基于PID算法的油缸同步方法

有效

• 申請號: 201610990223.6
• 申請日: 2016-11-10
• 公開（公告）號: CN106368996B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 汪欽臣;皇豐輝;柳彬;柏瀾;陳鈺;劉庸;曾祥孔;彭新
• 申請（專利權）人: 武漢華海通用電氣有限公司
• 主分類號: F15B11/22
• 分類號: F15B11/22
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙)42224
• 代理人: 方可

技術領域

本發明屬于液壓系統領域，更具體地，涉及一種油缸同步方法。

背景技術

傳統的多油缸同步運行時輸出力同步或位置同步主要由同步閥實現，易受機械加工誤差、使用環境、設備磨損影響，很難滿足油缸高精度同步運行要求。

現有方案對油缸同步控制，均忽略了液壓油缸輸出的油壓、油壓在管路中的損耗等對系統控制精度的影響。

在控制算法上，申請號為201520154944.4的專利公開了一種單比例閥雙油缸自動同步控制系統，一個油缸作為主油缸，一個油缸為從油缸，根據主油缸的位置，調整從油缸給定，實現“從隨主動”，這種方案必然使得主油缸位置超前于從油缸，二者無法在動態中實現精確同步。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種基于PID算法的油缸同步方法，在控制算法進行了優化，提高了控制定位精度，也提高了油缸運行中的同步，同時不僅可以實現運行中位置同步，還可以實現油缸輸出力同步。

為實現上述目的，按照本發明，提供了一種基于PID算法的油缸同步方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)依據負載特點，可編程控制器通過模擬量輸出信號控制液壓站出油口處的比例溢流閥，以調節液壓系統的液壓壓力；

(2)選擇液壓系統同步運行的模式，設置油缸同步定位位置為S₀且調整時間為t₀,各油缸活塞桿上的傳感器檢測到的油缸活塞桿當前位置分別為S₁,S₂，取S₁,S₂中的較大值為S_MAX，則獲得各油缸目標位置關于時間的函數R(t)＝k₁*t+b，其中k₁＝(S₀-S_MAX)/t₀,b＝S_MAX；

(3)每個油缸分別由一套單獨PID控制，將步驟(2)獲得的關于時間的函數作為輸入，傳感器采集的位置信息作為反饋，計算各時刻的每個油缸對應的輸出控制量，以用于調節各油缸上安裝的伺服換向閥的開口大小與方向；

(4)對傳感器檢測到的兩油缸當前位置相減，作為第三個PID控制器的給定輸入，并將該第三個PID控制器的輸出作用到步驟(3)每個油缸關于時間的函數的輸入上，以此方式，通過各油缸的不斷變化的輸入和傳感器采集的位置信息作為反饋，采用PID控制算法，不斷調節各油缸上的伺服換向閥的開口大小與方向，以實現各油缸的同步運行。

優選地，液壓系統管路中的壓力隨著負載情況而自動調節，并且該壓力的自動調節通過所述比例溢流閥來實現。

優選地，所述伺服換向閥安裝在油缸尾部。

優選地，檢測油缸活塞桿位置的傳感器采用絕對式磁柵尺。

優選地，所述傳感器安裝在油缸活塞桿伸出油缸的一端。

總體而言，通過本發明所構思的以上技術方案與現有技術相比，能夠取得下列有益效果：

由于每個油缸上分別設置PID控制器，依據不用使用情況，上述PID控制器參數依據實際情況、各油缸可以分別進行控制，有效提高了油缸定位同步精度。

附圖說明

圖1為液壓系統示意圖；

圖2為系統結構框圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。此外，下面所描述的本發明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。

參照圖1、圖2，一種基于PID算法的油缸同步方法，所述方法包括以下步驟：

(1)依據負載特點，可編程控制器通過模擬量輸出信號控制液壓站出油口處的比例溢流閥1，以調節液壓系統的液壓壓力；