[發明專利]一種液壓力裝置的任意卸壓曲線壓力控制方法

有效

• 申請號: 201710601640.1
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN107387504B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 梁曉輝;范玉德;張程滔;曹志偉;孫同輝
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院化工材料研究所
• 主分類號: F15B21/02
• 分類號: F15B21/02;F15B19/00
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所 51213
• 代理人: 劉興亮;吳瑞芳

1.一種液壓力裝置的任意卸壓曲線壓力控制方法，其特征在于：包括卸壓起始比例溢流閥開度計算方法、開環卸壓比例溢流閥開度計算方法、比例溢流閥閉環卸壓控制計算方法，通過在控制系統處理器上運行上述計算方法，實現卸壓過程精確控制；

所述卸壓起始比例溢流閥開度計算方法，包括：

a)設計實驗，對液壓力加載系統進行數學模型建模；

b)采用數據采集平臺采集卸壓過程實時系統液壓力P與比例溢流閥開度值K的變量向量關系數組，進行不低于三次測量，以減小隨機誤差；

c)對上述數據關系向量進行不低于二次的高次擬合，得到溢流閥開度與加載力的關系式：

P＝p(K)，其中：K——比例溢流閥開度值，P——實時系統液壓力；

d)對數學模型進行求逆或者直接對上述采集數據對加載力與開度進行高次擬合，得到加載力與溢流閥開度的關系式：

K＝g(P)或者K＝p^-1(P)，其中：K——比例溢流閥開度值，P——實時系統液壓力；

e)考慮到系統的回滯特性，將卸壓起始壓力計算出的比例溢流閥開度適當冗余放大，作為開環卸壓比例溢流閥初值開度，這樣得到計算公式為：設卸壓起始實時壓力為P_s，那么起始開度K_s(P_s)為：

K_s(P_s)＝g(P_s)λ，其中λ為冗余放大系數且λ＞1。

2.根據權利要求1所述液壓力裝置的任意卸壓曲線壓力控制方法，其特征在于：

所述開環卸壓比例溢流閥開度計算方法，具體為：

a)根據設定卸壓曲線，按照卸壓時間、卸壓起始壓力、卸壓目標壓力計算平均卸壓速度：ΔP；

b)計算比例溢流閥開度遞減值：壓力-開度曲線對壓力的導數的意義是壓力變化一個單位時對應的開度變化值，那么以卸壓起始時刻的開度遞減值作為開環過程的比例溢流閥開度遞減值，比例溢流閥開度遞減值即為：

其中：P_s為卸壓起始時刻壓力值；ΔP為壓力速度平均值；ΔK為比例溢流閥開度遞減值；

c)開環比例溢流閥開度值計算：根據計算出的比例溢流閥開度初值與平均比例溢流閥開度遞減值實時比例溢流閥開度，即：

第一個數據：K(1T)＝g(P_s)-ΔK

第一個以后數據采用遞歸方法計算：K(NT)＝K((N-1)T)-ΔK；其中N為第N個卸壓時刻中斷；

d)當實時壓力等于開環卸壓壓力值，將此時比例溢流閥開度作為閉環控制比例溢流閥的積分初始值，記為u₀。

3.根據權利要求2所述液壓力裝置的任意卸壓曲線壓力控制方法，其特征在于：

所述比例溢流閥閉環卸壓控制計算方法，要求：

a)根據設定卸壓曲線實時計算目標卸壓壓力值；

b)按照設定的比例卸壓閥為閉環控制算法實時計算比例溢流閥的開度控制值；

c)該控制器應為連續量控制器，該控制器需滿足對每個時間間隔的設定壓力值高精度跟隨功能；

d)比例溢流閥的連續量控制器，可以為帶積分初始值的比例－積分－微分控制器或者其它改進型的連續量控制器，但必須具有積分初始值功能；

其中：e(t)為實時誤差值，u₀為積分初始值，k_p為比例參數，T_i為積分參數，T_d為微分參數，u(t)為比例溢流閥實時開度輸出值

e)該控制器可實現卸壓過程精確高效卸壓，當卸壓壓力到達閉環卸壓目標壓力值后，卸壓過程結束。

4.根據權利要求1至3任一權利要求所述液壓力裝置的任意卸壓曲線壓力控制方法，其特征在于：

所述液壓力裝置的任意卸壓曲線壓力控制方法，還包括：液壓力驅動系統、液壓力裝置的檢測與控制系統及卸壓曲線給定方法。