[發明專利]泵閥復合控制系統及方法

在審

• 申請號: 201811307755.0
• 申請日: 2018-11-05
• 公開（公告）號: CN109139584A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 蔣振宇;李雪冰;王鑫;李滿天;王鵬飛;劉建偉;史亞鵬
• 申請（專利權）人: 深圳航天科技創新研究院
• 主分類號: F15B11/08
• 分類號: F15B11/08;F15B13/02;F15B13/16
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 逯恒

本發明公開了一種泵閥復合控制系統，包括：泵控單元，包括雙向泵與驅動電機，雙向泵一端油路連接于非對稱液壓缸的有桿腔，另一端油路連接于非對稱液壓缸的無桿腔；壓力傳感器，用于分別監測非對稱液壓缸的兩腔的實時壓力；位移傳感器，用于監測非對稱液壓缸的活塞運動的實時位移；閥控單元，用于分別實現非對稱液壓缸的兩腔的旁路泄壓；控制單元，用于根據壓力傳感器的監測值、位移傳感器的監測值與非對稱液壓缸的目標參數控制驅動電機的輸出轉矩與閥控單元的泄壓流量。該泵閥復合控制系統及方法以泵控非對稱液壓缸與閥控單元的旁路泄壓調節，實現具有理想節能效率與控制精度的復合驅動控制，增強系統及足式機器人的續航能力與負載能力。

技術領域

本發明屬于液壓控制技術領域，具體地來說，是一種泵閥復合控制系統及方法。

背景技術

液壓傳動是以液體為工作介質進行能量傳遞和控制的一種傳動方式，與機械傳動、電氣傳動并列構成傳動的三種主要類型。以液壓傳動技術為基礎，液壓控制系統在工業領域得到廣泛應用。

液壓控制系統以電機提供動力基礎，利用液壓泵將機械能轉化為壓力而推動液壓油，通過控制各種閥門改變液壓油的流向，從而推動液壓缸實現不同行程、不同方向的動作，完成各種設備不同的動作需要。液壓控制系統具有無級調速容易、動態性能好、運動平穩性佳、自我潤滑等優點，在機器人領域研究愈益深入。

目前，足式機器人的液壓系統，多屬以閥控缸為基礎的節流型系統，由電液伺服閥進行液壓控制。節流型系統節流損失很大，能量利用率低。同時，機器人的不同行走步態使得各關節對系統壓力/流量的需求存在差異，進一步加劇了驅動單元的能量損失，導致機器人野外工作的續航能力低，制約了機器人負載能力的提高。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供了一種泵閥復合控制系統及方法，以泵控非對稱液壓缸與閥控單元的旁路泄壓調節，實現具有理想節能效率與控制精度的復合驅動控制，增強系統及足式機器人的續航能力與負載能力。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：

一種泵閥復合控制系統，包括：

泵控單元，包括雙向泵與用于驅動所述雙向泵工作的驅動電機，所述雙向泵一端油路連接于所述非對稱液壓缸的有桿腔，另一端油路連接于所述非對稱液壓缸的無桿腔；

壓力傳感器，用于分別監測所述非對稱液壓缸的兩腔的實時壓力；

位移傳感器，用于監測所述非對稱液壓缸的活塞運動的實時位移；

閥控單元，用于分別實現所述非對稱液壓缸的兩腔的旁路泄壓；

控制單元，用于根據所述壓力傳感器的監測值、所述位移傳感器的監測值與所述非對稱液壓缸的目標參數控制所述驅動電機的輸出轉矩與所述閥控單元的泄壓流量。

作為上述技術方案的改進，所述閥控單元包括第一電液伺服閥與第二電液伺服閥：

所述第一電液伺服閥設置于所述非對稱液壓缸的一側旁路，用于釋放所述非對稱液壓缸的無桿腔的多余油液；

所述第二電液伺服閥設置于所述非對稱液壓缸的另一側旁路，用于釋放所述非對稱液壓缸的有桿腔的多余油液。

作為上述技術方案的進一步改進，還包括回油箱，用于接收所述第一電液伺服閥與所述第二電液伺服閥釋放的多余油液。

作為上述技術方案的進一步改進，還包括匯流元件，所述雙向泵、所述壓力傳感器與所述閥控單元集成安裝于所述匯流元件上。

作為上述技術方案的進一步改進，還包括供油箱，用于提供所述雙向泵所需的液壓油。

作為上述技術方案的進一步改進，所述供油箱一端通過單向閥油路連接于所述非對稱液壓缸的無桿腔，另一端通過另一單向閥油路連接于所述非對稱液壓缸的有桿腔。