[發明專利]液壓缸同步控制方法及用于控制多液壓缸同步動作的系統

有效

• 申請號: 201811269339.6
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN111102257B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 伍普照;胡喜斌;張曦;吳威威
• 申請（專利權）人: 株洲中車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: F15B11/22
• 分類號: F15B11/22;F15B21/02
• 代理公司: 北京聿華聯合知識產權代理有限公司 11611
• 代理人: 張文娟;朱繪

本發明公開了一種液壓缸同步控制方法及用于控制多液壓缸同步動作的系統，包括：根據已確定的基準液壓缸以及基準液壓缸對應的同步基準速度相對于每個液壓缸的最大移動速率的實際速度比率，利用預設的輸入輸出映射網絡模型，由實時獲取到的指令輸入信號得到針對每個液壓缸并滿足線性控制條件的實際驅動信號；向每個比例閥輸出相應的實際驅動信號，以通過比例閥來控制對應液壓缸的移動速度，從而補償每個液壓缸的實際移動速度差帶來的不同步位移。本發明省去了復雜的PID調試環節，解決了閉環控制在特定情況下會造成液壓缸不同步現象的缺陷，運算方法簡單，尤其適用于較低性能的控制器，經濟實用。

技術領域

本發明涉及液壓缸控制技術領域，具體地說，是涉及一種液壓缸同步控制方法及用于控制多液壓缸同步動作的系統。

背景技術

在工程機械領域經常需要對多個液壓缸進行同步控制，如需要至少兩個液壓缸同步舉升重物，一般都是利用多個同步舉升液壓缸通過一個指令輸入裝置來控制負載的起升和下降(液壓缸動作快慢與指令輸入信號的輸入量相關)，要求這些液壓缸的同步性要好，才能保證設備平穩地工作。

在現有技術中，液壓缸同步控制系統通常采用PID控制，對比例閥進行流量開度控制，使得當前系統在使用前需要復雜的PID調試環節，這種較為復雜的數學運算并不適用于較低性能的比例閥驅動器。另外，在向比例閥驅動器輸入的指令輸入信號進行不同程度變化的情況下，若該系統采用閉環控制技術，則容易出現超調、振蕩等現象，造成多液壓缸的不同步現象。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種液壓缸同步控制方法，包括：步驟一、根據已確定的基準液壓缸、以及所述基準液壓缸對應的同步基準速度相對于每個液壓缸的最大移動速率的實際速度比率，利用預設的輸入輸出映射網絡模型，由實時獲取到的指令輸入信號得到針對每個液壓缸并滿足線性控制條件的實際驅動信號，其中，根據比例閥線性控制閾值，構建所述輸入輸出映射網絡模型，使得每個比例閥工作在線性控制狀態；步驟二、向每個比例閥輸出相應的所述實際驅動信號，以通過比例閥來控制對應液壓缸的移動速度，從而補償每個液壓缸的實際移動速度差帶來的不同步位移。

優選地，在所述步驟一中，確定每個液壓缸的最大移動速率；選取所述最大工作速率中的最小值，將該最小值對應的所述液壓缸確定為所述基準液壓缸，并將當前基準液壓缸的所述最大移動速率確定為所述同步基準速度。

優選地，在所述步驟一中，根據指令輸入信號的數字量數據，利用所述輸入輸出映射網絡模型，得到與所述指令輸入信號匹配的第一控制回路輸出量；將所述第一控制回路輸出量分別與每個液壓缸的實際速度比率進行乘法運算，得到針對每個液壓缸的控制回路輸出量，進一步得到相應的所述實際驅動信號。

優選地，根據比例閥線性控制閾值對應的第一控制回路輸出量，檢測所述每個液壓缸的控制回路輸出量，基于檢測結果對每個液壓缸的所述實際驅動信號進行優化同步控制，其中，若當前任一液壓缸的控制回路輸出量小于或等于所述比例閥線性控制閾值對應的第一控制回路輸出量，則向每個液壓缸輸出數據量為零的實際驅動信號。

優選地，在確定每個液壓缸的最大移動速率步驟中，進一步包括：獲取指令輸入信號的數字量的最大值，利用所述輸入輸出映射網絡模型，得到與當前所述指令輸入信號匹配的所述第一控制回路輸出量，進一步得到與當前所述第一控制回路輸出量匹配的所述實際驅動信號；向每個比例閥輸出當前所述實際驅動信號，以控制對應液壓缸的移動速度，并記錄每個液壓缸在滿行程運動下的時間，從而得到所述每個液壓缸的最大移動速率。

優選地，在所述步驟一中，在獲取到的所述指令輸入信號的數字量數據小于所述比例閥線性控制閾值時，利用所述輸入輸出映射網絡模型，得到標定為零的所述第一控制回路輸出量。