[發明專利]三通比例減壓閥死區及滯環補償方法

在審

• 申請號: 202210575534.1
• 申請日: 2022-05-24
• 公開（公告）號: CN115037142A
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 俞濱;陳馨;宋顏和;許夢凱;李欣榮;巴凱先;史亞鵬
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: H02M1/38
• 分類號: H02M1/38;H02P21/00
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產權代理事務所(普通合伙) 11474
• 代理人: 王冬杰

1.一種三通比例減壓閥死區及滯環補償方法，其特征在于，其包括以下步驟：

步驟1：搭建系統平臺，獲得期望輸入激勵電流與實際輸入激勵電流間的關系；

采集三通比例減壓閥的輸出壓力與輸入激勵電流，得到實際情況下的三通比例減壓閥輸出壓力與輸入激勵電流間的函數，與理想情況下三通比例減壓閥輸出壓力與輸入激勵電流間的函數相結合對比，得到三通比例減壓閥期望輸入激勵電流與實際輸入激勵電流間的關系如下所示：

Δi′＝P^-1(k·Δi)

式中：Δi′表示期望輸入激勵電流；Δi表示實際輸入激勵電流；P表示比例減壓閥輸出壓力與實際激勵電流之間的函數；P^-1表示函數P的反函數；k表示輸出壓力隨輸入激勵電流變化曲線的斜率；

步驟2：確定實際輸入激勵電流與輸出壓力的關系；

利用高次多項式對P^-1進行擬合，得到實際情況下三通比例減壓閥的輸入激勵電流Δi與輸出壓力p_A的函數如下式所示：

Δi＝a_n·p_Aⁿ+a_n-1·p_A^n-1+a_n-2·p_A^n-2+…+a₀＝g(p_A)

式中：g表示三通比例減壓閥實際輸入激勵電流與輸出壓力之間的函數；p_A表示輸出壓力；a₀…a_n表示擬合多項式的n個系數，n取正整數；

進一步整理，三通比例減壓閥期望輸入激勵電流Δi′與實際輸入激勵電流Δi間的關系如下式所示：

Δi′＝g(k·Δi)

步驟3：將獲得的實際輸入激勵電流與輸出壓力之間的關系進行多項式擬合；

通過理論上的三通比例減壓閥輸出壓力隨激勵電流變化曲線關系變換及多項式擬合，得出三角波信號前半周期和后半周期三通比例減壓閥實際輸入激勵電流與輸出壓力之間的函數，分別用函數g₁和g₂表示，g₁和g₂的具體表達式如下所示：

式中：g₁表示前半周期三通比例減壓閥實際輸入激勵電流與輸出壓力之間的函數；g₂表示后半周期三通比例減壓閥實際輸入激勵電流與輸出壓力之間的函數；au₀…au_n表示參考基準g′₁的多項式擬合系數；ad₀…ad_n表示參考基準g′₂的多項式擬合系數；g′₁和g′₂表示函數g₁和g₂的參考基準；acu₀…acu_n表示函數h₁多項式擬合系數；acd₀…acd_n表示函數h₂多項式擬合系數；h₁表示前半周期常數與輸入信號斜率之間的函數；h₂表示后半周期常數與輸入信號斜率之間的函數；

其中，輸入三角波信號斜率k_s能通過計算激勵電流Δi前后兩點變化差值與所用時間的比值獲取，具體獲取方法如下所示：

式中：Δt表示激勵電流Δi前后兩點變化所用時間；Δi_t表示該時刻實際輸入激勵電流；Δi_t-1表示上一時刻實際輸入激勵電流；

步驟4：確定期望輸入激勵電流與實際輸入激勵電流的具體關系表達式，補償減壓閥的死區和滯環；

綜合步驟1～步驟3得到三通比例減壓閥期望輸入激勵電流Δi′與實際輸入激勵電流Δi的關系：

通過上式完成對三通比例減壓閥死區及滯環的補償。

2.根據權利要求1所述的三通比例減壓閥死區及滯環補償方法，其特征在于，所述步驟1中的搭建系統平臺具體為：

所述系統平臺包括：電機泵、比例溢流閥、電磁換向閥、流量計、單向閥、壓力表和壓力傳感器，用于測試比例減壓閥的輸入激勵電流和輸出壓力。