[發明專利]一種電液執行器位移控制方法

有效

• 申請號: 201811554219.0
• 申請日: 2018-12-19
• 公開（公告）號: CN109488654B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 田中山;井健;賴少川;董珊珊;楊昌群;張書榮;劉維國;徐中節
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;西安航天動力研究所
• 主分類號: F15B13/16
• 分類號: F15B13/16;F15B21/08
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李婷

1.一種電液執行器位移控制方法，其特征在于，用于根據現場控制主機的控制信號對電液執行器的執行量進行控制，所述的執行量包括電液執行器中伺服電機的轉速以及轉向，所述的控制方法按照以下步驟執行：

步驟1、初始化閉環控制參數，所述的閉環控制參數包括控制精度，單位為mm；設置響應要求參數，單位為mm；

步驟2、判斷當前是否到達控制周期，若是，執行步驟3，否則執行步驟2，所述的控制周期為電液執行器控制系統的時鐘周期，單位為ms；

步驟3、采集控制信號以及反饋信號，所述的控制信號為由現場控制主機發送來的控制位移量，所述的反饋信號為所述電液執行器中執行機構的反饋位移量；

步驟4、計算所述的反饋位移量與所述控制位移量之間差值的絕對值，若差值的絕對值大于響應要求參數，則執行步驟5，否則返回步驟2；

步驟5、若所述差值的絕對值小于等于控制精度，則停止伺服電機；若所述差值的絕對值大于控制精度，則執行步驟6；

步驟6、若所述差值的絕對值大于閾值，執行步驟7，若所述差值的絕對值小于等于閾值，則執行步驟8；

步驟7、設置第一PID控制參數，所述的第一PID控制參數包括Kp、Ki以及Kd，執行步驟9；

步驟8、設置第二PID控制參數，所述的第二PID控制參數包括Kp'、Ki'以及Kd'，執行步驟9；

步驟9、根據所述的第一PID控制參數或第二PID控制參數，利用PID控制方法，獲得控制量，所述的控制量為所述電液執行器中執行機構的位移量；

步驟10、將所述的控制量轉換為執行量；

步驟11、根據所述的執行量控制所述的電液執行器的執行機構動作后，返回步驟2；

其中在采集反饋信號時，利用溫度補償方法對所述的反饋位移量進行修正；

所述的溫度補償方法采用式II獲得在步驟3中采集反饋位移量時，電液執行器所處的溫度值下，經過補償后的反饋位移量P′_x，單位為mm，其中采用位移傳感器采集反饋位移量：

其中，P_x為電液執行器所處溫度下實際采集的位移量，單位為mm；

ΔL_l為當實際位移量為電液執行器零位置時，任意溫度下采集的位移量與常溫下采集的位移量之間的差值，其中L_Th為在電液執行器最高耐受工作溫度下，執行器在零位置時，采集的位移量與常溫下采集位移量之間的差值，單位為mm，L_Tl為在電液執行器最低耐受工作溫度下，執行器在零位置時，采集的位移量與常溫下采集的位移量之間的差值，單位為mm，T_h為電液執行器最高耐受工作溫度，單位為℃，T_l為電液執行器最低耐受工作溫度，單位為℃，T為步驟3中采集反饋位移量時，電液執行器所處的溫度值，單位為℃，T_l≤T≤T_h；

ΔL_h為當實際位移量為電液執行器滿量程位置時，任意溫度下采集的位移量與常溫下采集的位移量之間的差值，其中H_Th為在電液執行器最高耐受工作溫度下，執行器在滿量程位置時，采集的位移量與常溫下采集的位移量之間的差值，單位為mm，H_Tl為在電液執行器最低耐受工作溫度下，執行器在滿量程位置時，采集的位移量與常溫下采集的位移量之間的差值，單位為mm；

P_h為在常溫下，執行器在滿量程位置時實際采集的位移量，單位為mm，P_l為在常溫下，執行器在零位置時實際采集的位移量，單位為mm。

2.如權利要求1所述的電液執行器位移控制方法，其特征在于，所述的步驟7中第一PID控制參數Kp＝1.01、K_i＝0.006以及K_d＝0.001；所述的步驟8中第二PID控制參數K'_p＝1、K′_i＝0.004以及K'_d＝0。

3.如權利要求2所述的電液執行器位移控制方法，其特征在于，所述的步驟9中根據所述的第一PID控制參數或第二PID控制參數，利用積分分離算法，獲得控制量。

4.如權利要求1所述的電液執行器位移控制方法，其特征在于，所述電液執行器的執行機構為齒輪泵及液壓缸內活塞輸出軸，所述的步驟10中將所述的控制量轉換為執行量時，所述的電液執行器中伺服電機的轉速大于電機最小轉速，所述的電機最小轉速為：

其中，n_min為電機最小轉速，單位為r/min，S為液壓缸活塞作用面積，單位為mm²，Vmin為液壓缸活塞運動最小速度，單位為mm/s，m為齒輪泵的齒輪模數，單位為mm，Z為齒輪泵的齒數，η_N為在最大載荷下齒輪泵的效率，B為齒輪泵的齒寬，單位為mm。