本發(fā)明涉及液壓控制技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種液壓系統(tǒng)的控制方法和裝置。
背景技術(shù):
在工業(yè)驅(qū)動技術(shù)領(lǐng)域,液壓系統(tǒng)具備抗震好、過載能力強(qiáng)、可靠性高等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)場合。
液壓系統(tǒng)通常由原動機(jī)、液壓泵、控制閥組(包括正向液壓比例電磁閥和反向液壓比例電磁閥)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。原動機(jī)帶動液壓泵運(yùn)行,驅(qū)動液壓泵輸出液壓油,液壓油經(jīng)過控制閥組流向執(zhí)行機(jī)構(gòu),從而驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行。流向執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓油的流量與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行速度成正比。
在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中,發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題:
原動機(jī)可選用普通電機(jī)或者柴油機(jī)。當(dāng)原動機(jī)選用柴油機(jī)時,柴油機(jī)的輸出動力除滿足液壓泵需要外,還需要滿足其它作業(yè)需要(如帶動發(fā)電機(jī)),柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速會根據(jù)作業(yè)需要進(jìn)行實(shí)時調(diào)整。當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速變化時,液壓泵輸出的液壓油的流量隨之變化,進(jìn)而導(dǎo)致流向執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓油的流量也發(fā)生變化,最終造成執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行速度相應(yīng)變化,無法滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)在應(yīng)用場合中需要保持運(yùn)行速度恒定的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種液壓系統(tǒng)的控制方法和裝置。所述技術(shù)方案如下:
一方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種液壓系統(tǒng)的控制方法,所述液壓系統(tǒng)包括柴油機(jī)、液壓泵、正向液壓比例電磁閥、反向液壓比例電磁閥、執(zhí)行機(jī)構(gòu),所述柴油機(jī)與所述液壓泵傳動連接,所述液壓泵分別通過所述正向液壓比例電磁閥、所述反向液壓比例電磁閥與所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)連通,所述控制方法包括:
確定所述柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速和所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向,所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向包括正向和反向;
獲取所述正向液壓比例電磁閥的開口控制指令和所述柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的線性關(guān)系、以及反向液壓比例電磁閥的開口控制指令和所述柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的線性關(guān)系;
當(dāng)所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向?yàn)檎驎r,基于所述柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速、以及所述正向液壓比例電磁閥的開口控制指令和所述柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的線性關(guān)系,確定所述正向液壓比例電磁閥的開口控制指令;
當(dāng)所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向?yàn)榉聪驎r,基于所述柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速、以及所述反向液壓比例電磁閥的開口控制指令和所述柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的線性關(guān)系,確定所述反向液壓比例電磁閥的開口控制指令。
在本發(fā)明一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述確定所述柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速和所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向,包括:
采用轉(zhuǎn)速傳感器檢測所述柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速;
采用位置傳感器檢測所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置值;
當(dāng)所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置值大于目標(biāo)位置值時,確定所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向?yàn)檎颍?/p>
當(dāng)所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置值小于目標(biāo)位置值時,確定所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向?yàn)榉聪颉?/p>
在本發(fā)明另一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述基于所述柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速、以及所述正向液壓比例電磁閥的開口控制指令和所述柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的線性關(guān)系,確定所述正向液壓比例電磁閥的開口控制指令,包括:
按照如下公式(1)計算所述正向液壓比例電磁閥的小開口控制指令zxi:
zxi=(zx2-zx1)*(n-n1)/(n2-n1)+zx1; (1)
按照如下公式(2)計算所述正向液壓比例電磁閥的大開口控制指令zxa:
zxa=(zx4-zx3)*(n-n1)/(n2-n1)+zx3; (2)
其中,所述正向液壓比例電磁閥的開口控制指令包括所述小開口控制指令zxi和所述大開口控制指令zxa,所述正向液壓比例電磁閥的小開口控制指令使所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正向運(yùn)行速度為最低運(yùn)行速度,所述正向液壓比例電磁閥的大開口控制指令使所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正向運(yùn)行速度為額定運(yùn)行速度,zx1為所述柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速為最低轉(zhuǎn)速時所述正向液壓比例電磁閥的小開口控制指令,zx2為所述柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速時所述正向液壓比例電磁閥的小開口控制指令,zx3為所述柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速為最低轉(zhuǎn)速時所述正向液壓比例電磁閥的大開口控制指令,zx4為所述柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速時所述正向液壓比例電磁閥的大開口控制指令,n為所述柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速,n1為所述柴油機(jī)的最低轉(zhuǎn)速,n2為所述柴油機(jī)的額定轉(zhuǎn)速。
在本發(fā)明又一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述基于所述柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速、以及所述反向液壓比例電磁閥的開口控制指令和所述柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的線性關(guān)系,確定所述反向液壓比例電磁閥的開口控制指令,包括:
按照如下公式(3)計算所述反向液壓比例電磁閥的小開口控制指令fxi:
fxi=(fx2-fx1)*(n-n1)/(n2-n1)+fx1; (3)
按照如下公式(4)計算所述反向液壓比例電磁閥的大開口控制指令fxa:
fxa=(fx4-fx3)*(n-n1)/(n2-n1)+fx3; (4)
其中,所述反向液壓比例電磁閥的開口控制指令包括所述小開口控制指令fxi和所述大開口控制指令fxa,所述反向液壓比例電磁閥的小開口控制指令使所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的反向運(yùn)行速度為最低運(yùn)行速度,所述反向液壓比例電磁閥的大開口控制指令使所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的反向運(yùn)行速度為額定運(yùn)行速度,fx1為所述柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速為最低轉(zhuǎn)速時所述反向液壓比例電磁閥的小開口控制指令,fx2為所述柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速時所述反向液壓比例電磁閥的小開口控制指令,fx3為所述柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速為最低轉(zhuǎn)速時所述反向液壓比例電磁閥的大開口控制指令,fx4為所述柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速時所述反向液壓比例電磁閥的大開口控制指令,n為所述柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速,n1為所述柴油機(jī)的最低轉(zhuǎn)速,n2為所述柴油機(jī)的額定轉(zhuǎn)速。
在本發(fā)明又一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述方法還包括:
確定所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài),所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)包括快速、慢速和停止;
基于所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)和所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向,調(diào)節(jié)所述正向液壓比例電磁閥的開口控制指令和所述反向液壓比例電磁閥的開口控制指令。
可選地,所述確定所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài),包括:
采用位置傳感器檢測所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置值;
當(dāng)0≤|f-c|<e時,確定所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)為停止;
當(dāng)e≤|f-c|<emax時,確定所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)為慢速;
當(dāng)|f-c|≥emax時,確定所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)為快速;
其中,f為所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置值,c為目標(biāo)位置值,|f-c|為求f-c的絕對值,e為位置控制允許誤差,emax為所述正向液壓比例電磁閥和所述反向液壓比例電磁閥的開口控制指令切換誤差。
可選地,所述基于所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)和所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向,調(diào)節(jié)所述正向液壓比例電磁閥的開口控制指令,包括:
當(dāng)所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)為快速,且所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向?yàn)檎驎r,按照如下公式(5)和公式(6)計算所述正向液壓比例電磁閥的開口控制指令:
若zc(n-1)<zxa,則zc(n)=zc(n-1)+b1; (5)
若zc(n-1)≥zxa,則zc(n)=zxa; (6)
當(dāng)所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)為慢速,且所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向?yàn)檎驎r,按照如下公式(7)和公式(8)計算所述正向液壓比例電磁閥的開口控制指令:
若zc(n-1)<zxi,則zc(n)=zxi; (7)
若zc(n-1)≥zxi,則zc(n)=zc(n-1)-b2; (8)
當(dāng)所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)為停止時,按照如下公式(9)計算所述正向液壓比例電磁閥的開口控制指令:
zc(n)=0; (9)
其中,zc(n-1)為所述正向液壓比例電磁閥的調(diào)節(jié)前的開口控制指令,zc(n)為所述正向液壓比例電磁閥的調(diào)節(jié)后的開口控制指令,zxa為所述正向液壓比例電磁閥的大開口控制指令,所述正向液壓比例電磁閥的大開口控制指令使所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正向運(yùn)行速度為額定運(yùn)行速度,zxi為所述正向液壓比例電磁閥的小開口控制指令,所述正向液壓比例電磁閥的小開口控制指令使所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正向運(yùn)行速度為最低運(yùn)行速度,b1為開口控制指令增加的步進(jìn)值,b2為開口控制指令減少的步進(jìn)值。
可選地,所述基于所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)和所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向,調(diào)節(jié)所述反向液壓比例電磁閥的開口控制指令,包括:
當(dāng)所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)為快速,且所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向?yàn)榉聪驎r,按照如下公式(10)和公式(11)計算所述反向液壓比例電磁閥的開口控制指令:
若fc(n-1)<fxa,則fc(n)=fc(n-1)+b1; (10)
若fc(n-1)≥fxa,則fc(n)=fxa; (11)
當(dāng)所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)為慢速,且所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向?yàn)榉聪驎r,按照如下公式(12)和公式(13)計算所述反向液壓比例電磁閥的開口控制指令:
若fc(n-1)<fxi,則fc(n)=fxi; (12)
若fc(n-1)≥fxi,則fc(n)=fc(n-1)-b2; (13)
當(dāng)所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)為停止時,按照如下公式(14)計算所述反向液壓比例電磁閥的開口控制指令:
fc(n)=0; (14)
其中,fc(n-1)為所述反向液壓比例電磁閥的調(diào)節(jié)前的開口控制指令,fc(n)為所述反向液壓比例電磁閥的調(diào)節(jié)后的開口控制指令,fxa為所述反向液壓比例電磁閥的大開口控制指令,所述反向液壓比例電磁閥的大開口控制指令使所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的反向運(yùn)行速度為額定運(yùn)行速度,fxi為所述反向液壓比例電磁閥的小開口控制指令,所述反向液壓比例電磁閥的小開口控制指令使所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的反向運(yùn)行速度為最低運(yùn)行速度,b1為開口控制指令增加的步進(jìn)值,b2為開口控制指令減少的步進(jìn)值。
另一方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種液壓系統(tǒng)的控制裝置,所述液壓系統(tǒng)包括柴油機(jī)、液壓泵、正向液壓比例電磁閥、反向液壓比例電磁閥、執(zhí)行機(jī)構(gòu),所述柴油機(jī)與所述液壓泵傳動連接,所述液壓泵分別通過所述正向液壓比例電磁閥、所述反向液壓比例電磁閥與所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)連通,所述控制裝置包括:
第一確定模塊,用于確定所述柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速和所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向,所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向包括正向和反向;
獲取模塊,用于獲取所述正向液壓比例電磁閥的開口控制指令和所述柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的線性關(guān)系、以及反向液壓比例電磁閥的開口控制指令和所述柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的線性關(guān)系;
第二確定模塊,用于當(dāng)所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向?yàn)檎驎r,基于所述柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速、以及所述正向液壓比例電磁閥的開口控制指令和所述柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的線性關(guān)系,確定所述正向液壓比例電磁閥的開口控制指令;當(dāng)所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向?yàn)榉聪驎r,基于所述柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速、以及所述反向液壓比例電磁閥的開口控制指令和所述柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的線性關(guān)系,確定所述反向液壓比例電磁閥的開口控制指令。
在本發(fā)明一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述控制裝置還包括:
第三確定模塊,用于確定所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài),所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)包括快速、慢速和停止;
第四確定模塊,用于基于所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)和所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向,調(diào)節(jié)所述正向液壓比例電磁閥的開口控制指令和所述反向液壓比例電磁閥的開口控制指令。
本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:
通過當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向?yàn)檎?或反向)時,基于柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速、以及正向(或反向)液壓比例電磁閥的開口控制指令和柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的線性關(guān)系,確定正向(或反向)液壓比例電磁閥的開口控制指令,開口控制指令用于控制液壓比例電磁閥的開口大小,進(jìn)而調(diào)整流入執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓油的流量,在柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速變化的情況下,利用液壓比例電磁閥的開口大小的變化對流入執(zhí)行機(jī)構(gòu)的流量的影響,抵消液壓泵輸出液壓油的流量的變化對流入執(zhí)行機(jī)構(gòu)的流量的影響,使得流入執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓油的流量始終保持在一定的流量范圍內(nèi),保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行速度保持穩(wěn)定。而且在執(zhí)行機(jī)構(gòu)啟動(或停止)的過程中,通過逐步增大(或減小)液壓比例控制閥的開口大小,使得流向執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓油逐步增大(或減小),從而顯著減小因流向執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓油急劇變化而給執(zhí)行機(jī)構(gòu)帶來較大的沖擊。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的液壓系統(tǒng)的控制方法的應(yīng)用場景圖;
圖2是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種液壓系統(tǒng)的控制方法的流程圖;
圖3是本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種液壓系統(tǒng)的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
下面先結(jié)合圖1簡單介紹一下本發(fā)明實(shí)施例提供的液壓系統(tǒng)的控制方法的應(yīng)用場景。
參見圖1,柴油機(jī)1與液壓泵2傳動連接,柴油機(jī)1的轉(zhuǎn)動帶動液壓泵2運(yùn)行,驅(qū)動液壓泵2輸出液壓油。柴油機(jī)1的轉(zhuǎn)速與液壓泵2輸出的液壓油排量之間呈線性關(guān)系,即柴油機(jī)1的轉(zhuǎn)速越高,液壓泵2輸出的液壓油排量越高;柴油機(jī)1的轉(zhuǎn)速越低,液壓泵2輸出的液壓油排量越低。
液壓泵2和正向液壓比例電磁閥3之間、液壓泵2和反向液壓比例電磁閥4之間、正向液壓比例電磁閥3和執(zhí)行機(jī)構(gòu)5之間、反向液壓比例電磁閥4和執(zhí)行機(jī)構(gòu)5之間均設(shè)有輸油管道10,液壓泵2輸出的液壓油通過正向液壓比例電磁閥3或反向液壓比例電磁閥4流向執(zhí)行機(jī)構(gòu)5。液壓比例電磁閥的開口大小和液壓比例電磁閥輸出的液壓油的流量之間呈線性關(guān)系,流向執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓油的流量與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行速度成正比,即液壓比例電磁閥的開口越大,流向執(zhí)行結(jié)構(gòu)的液壓油的流量越快,執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行速度越快。
控制裝置6分別與正向液壓比例電磁閥3、反向液壓比例電磁閥4、位置指令發(fā)生器7電連接,用于接收位置指令發(fā)生器7發(fā)送的位置指令,并向正向液壓比例電磁閥3和反向液壓比例電磁閥4發(fā)送開口控制指令,使正向液壓比例電磁閥3和反向液壓比例電磁閥4根據(jù)開口控制指令控制開口大小,進(jìn)而調(diào)節(jié)流向執(zhí)行機(jī)構(gòu)5的液壓油的流量和流向,實(shí)現(xiàn)對執(zhí)行機(jī)構(gòu)5的運(yùn)行速度和運(yùn)行方向的控制。
另外,執(zhí)行機(jī)構(gòu)5上設(shè)有位置傳感器8,用于檢測執(zhí)行機(jī)構(gòu)5的實(shí)際位置值。柴油機(jī)1上設(shè)有轉(zhuǎn)速傳感器9,用于檢測柴油機(jī)1的實(shí)際轉(zhuǎn)速。
實(shí)施例一
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種液壓系統(tǒng)的控制方法,參見圖2,該控制方法包括:
步驟101:確定柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向,執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向包括正向和反向。
在實(shí)際應(yīng)用中,當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)為液壓缸時,正向是指利用液壓油推動活塞運(yùn)動的方向,反向是指依靠重力或彈簧力作用活塞運(yùn)動的方向;當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)為液壓馬達(dá)時,正向是指液壓馬達(dá)順指針轉(zhuǎn)動的方向,反向是指馬達(dá)逆時針轉(zhuǎn)動的方向。
可選地,該步驟101可以包括:
采用轉(zhuǎn)速傳感器檢測柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速;
采用位置傳感器檢測執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置值;
當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置值大于目標(biāo)位置值時,確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向?yàn)檎颍?/p>
當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置值小于目標(biāo)位置值時,確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向?yàn)榉聪颉?/p>
需要說明的是,執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向具體指執(zhí)行機(jī)構(gòu)即將運(yùn)行的方向。具體地,執(zhí)行結(jié)構(gòu)的運(yùn)行方向?yàn)檎蚴侵福瑘?zhí)行機(jī)構(gòu)將向正向運(yùn)行;執(zhí)行結(jié)構(gòu)的運(yùn)行方向?yàn)榉聪蚴侵福瑘?zhí)行機(jī)構(gòu)將向反向運(yùn)行。
當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置等于目標(biāo)位置時,說明執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置與目標(biāo)位置一致,此時執(zhí)行機(jī)構(gòu)將處于停止?fàn)顟B(tài)。
在實(shí)際應(yīng)用中,通常將位置指令發(fā)生器發(fā)送的位置指令作為目標(biāo)位置值。
步驟102:獲取正向液壓比例電磁閥的開口控制指令和柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的線性關(guān)系、以及反向液壓比例電磁閥的開口控制指令和柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的線性關(guān)系。當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向?yàn)檎驎r,執(zhí)行步驟103;當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向?yàn)榉聪驎r,執(zhí)行步驟104。
步驟103:基于柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速、以及正向液壓比例電磁閥的開口控制指令和柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的線性關(guān)系,確定正向液壓比例電磁閥的開口控制指令。
可選地,該步驟103可以包括:
按照如下公式(1)計算正向液壓比例電磁閥的小開口控制指令zxi:
zxi=(zx2-zx1)*(n-n1)/(n2-n1)+zx1; (1)
按照如下公式(2)計算正向液壓比例電磁閥的大開口控制指令zxa:
zxa=(zx4-zx3)*(n-n1)/(n2-n1)+zx3; (2)
其中,正向液壓比例電磁閥的開口控制指令包括小開口控制指令zxi和大開口控制指令zxa,正向液壓比例電磁閥的小開口控制指令使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正向運(yùn)行速度為最低運(yùn)行速度,正向液壓比例電磁閥的大開口控制指令使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正向運(yùn)行速度為額定運(yùn)行速度,zx1為柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速為最低轉(zhuǎn)速時正向液壓比例電磁閥的小開口控制指令,zx2為柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速時正向液壓比例電磁閥的小開口控制指令,zx3為柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速為最低轉(zhuǎn)速時正向液壓比例電磁閥的大開口控制指令,zx4為柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速時正向液壓比例電磁閥的大開口控制指令,n為柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速,n1為柴油機(jī)的最低轉(zhuǎn)速,n2為柴油機(jī)的額定轉(zhuǎn)速。
需要說明的是,最低運(yùn)行速度是指,穩(wěn)定狀態(tài)下的最低運(yùn)行速度。例如,對于開口控制指令來說,最低運(yùn)行速度為與開口控制指令一一對應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行速度中最小的運(yùn)行速度。
步驟104:基于柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速、以及反向液壓比例電磁閥的開口控制指令和柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的線性關(guān)系,確定反向液壓比例電磁閥的開口控制指令。
可選地,該步驟104可以包括:
按照如下公式(3)計算反向液壓比例電磁閥的小開口控制指令fxi:
fxi=(fx2-fx1)*(n-n1)/(n2-n1)+fx1; (3)
按照如下公式(4)計算反向液壓比例電磁閥的大開口控制指令fxa:
fxa=(fx4-fx3)*(n-n1)/(n2-n1)+fx3; (4)
其中,反向液壓比例電磁閥的開口控制指令包括小開口控制指令fxi和大開口控制指令fxa,反向液壓比例電磁閥的小開口控制指令使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的反向運(yùn)行速度為最低運(yùn)行速度,反向液壓比例電磁閥的大開口控制指令使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的反向運(yùn)行速度為額定運(yùn)行速度,fx1為柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速為最低轉(zhuǎn)速時反向液壓比例電磁閥的小開口控制指令,fx2為柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速時反向液壓比例電磁閥的小開口控制指令,fx3為柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速為最低轉(zhuǎn)速時反向液壓比例電磁閥的大開口控制指令,fx4為柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速時反向液壓比例電磁閥的大開口控制指令,n為柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速,n1為柴油機(jī)的最低轉(zhuǎn)速,n2為柴油機(jī)的額定轉(zhuǎn)速。
容易知道,上述公式(1)-(4)是在線性數(shù)學(xué)方程式y(tǒng)=k*x+b的基礎(chǔ)上,帶入液壓比例電磁閥的開口控制指令、柴油機(jī)的實(shí)時轉(zhuǎn)速等參數(shù)得到的。
需要說明的是,在設(shè)備運(yùn)行過程中,由于液壓泵的輸出油流量與柴油機(jī)轉(zhuǎn)速之間為線性關(guān)系,液控比例電磁閥的開口大小與液控比例電磁閥輸出的液壓油的流量之間為線性關(guān)系,執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行速度與流入的液壓油的流量之間為線性關(guān)系,因此可以利用液控比例電磁閥的開口大小變化對液控比例電磁閥輸出的液壓油的流量的影響,抵消柴油機(jī)轉(zhuǎn)速變化對液壓泵的輸出油流量的影響。在實(shí)際控制時,僅需確定柴油機(jī)的各個轉(zhuǎn)速下,對應(yīng)的液壓比例電磁閥的開口大小,即可保證當(dāng)柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速變化時,最終流入至執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓油的流量保持恒定,進(jìn)而保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行恒定。
在本實(shí)施例的一種實(shí)現(xiàn)方式中,該控制方法還可以包括:
確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài),執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)包括快速、慢速和停止;
基于執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向,調(diào)節(jié)正向液壓比例電磁閥的開口控制指令和反向液壓比例電磁閥的開口控制指令。
可選地,確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài),執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)包括快速、慢速和停止,可以包括:
采用位置傳感器檢測執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置值;
當(dāng)0≤|f-c|<e時,確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)為停止;
當(dāng)e≤|f-c|<emax時,確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)為慢速;
當(dāng)|f-c|≥emax時,確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)為快速;
其中,f為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置值,c為目標(biāo)位置值,|f-c|為求f-c的絕對值,e為位置控制允許誤差,emax為正向液壓比例電磁閥和反向液壓比例電磁閥的開口控制指令切換誤差。
可選地,基于執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向,調(diào)節(jié)正向液壓比例電磁閥的開口控制指令,包括:
當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)為快速,且執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向?yàn)檎?f大于c)時,按照如下公式(5)和公式(6)計算正向液壓比例電磁閥的開口控制指令:
若zc(n-1)<zxa,則zc(n)=zc(n-1)+b1; (5)
若zc(n-1)≥zxa,則zc(n)=zxa; (6)
當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)為慢速,且執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向?yàn)檎驎r,按照如下公式(7)和公式(8)計算正向液壓比例電磁閥的開口控制指令:
若zc(n-1)<zxi,則zc(n)=zxi; (7)
若zc(n-1)≥zxi,則zc(n)=zc(n-1)-b2; (8)
當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)為停止時,按照如下公式(9)計算正向液壓比例電磁閥的開口控制指令:
zc(n)=0; (9)
其中,zc(n-1)為正向液壓比例電磁閥的調(diào)節(jié)前的開口控制指令,zc(n)為正向液壓比例電磁閥的調(diào)節(jié)后的開口控制指令,zxa為正向液壓比例電磁閥的大開口控制指令,正向液壓比例電磁閥的大開口控制指令使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正向運(yùn)行速度為額定運(yùn)行速度,zxi為正向液壓比例電磁閥的小開口控制指令,正向液壓比例電磁閥的小開口控制指令使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正向運(yùn)行速度為最低運(yùn)行速度,b1為開口控制指令增加的步進(jìn)值,b2為開口控制指令減少的步進(jìn)值。
可選地,基于執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向,調(diào)節(jié)反向液壓比例電磁閥的開口控制指令,包括:
當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)為快速,且執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向?yàn)榉聪?f小于c)時,按照如下公式(10)和公式(11)計算反向液壓比例電磁閥的開口控制指令:
若fc(n-1)<fxa,則fc(n)=fc(n-1)+b1; (10)
若fc(n-1)≥fxa,則fc(n)=fxa; (11)
當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)為慢速,且執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向?yàn)榉聪驎r,按照如下公式(12)和公式(13)計算反向液壓比例電磁閥的開口控制指令:
若fc(n-1)<fxi,則fc(n)=fxi; (12)
若fc(n-1)≥fxi,則fc(n)=fc(n-1)-b2; (13)
當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)為停止時,按照如下公式(14)計算反向液壓比例電磁閥的開口控制指令:
fc(n)=0; (14)
其中,fc(n)為反向液壓比例電磁閥的調(diào)節(jié)后的開口控制指令,fxa為反向液壓比例電磁閥的大開口控制指令,反向液壓比例電磁閥的大開口控制指令使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的反向運(yùn)行速度為額定運(yùn)行速度,fxi為反向液壓比例電磁閥的小開口控制指令,反向液壓比例電磁閥的小開口控制指令使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的反向運(yùn)行速度為最低運(yùn)行速度,b1為開口控制指令增加的步進(jìn)值,b2為開口控制指令減少的步進(jìn)值,fc(n-1)為反向液壓比例電磁閥的調(diào)節(jié)前的開口控制指令。
本發(fā)明實(shí)施例通過當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向?yàn)檎?或反向)時,基于柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速、以及正向(或反向)液壓比例電磁閥的開口控制指令和柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的線性關(guān)系,確定正向(或反向)液壓比例電磁閥的開口控制指令,開口控制指令用于控制液壓比例電磁閥的開口大小,進(jìn)而調(diào)整流入執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓油的流量,在柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速變化的情況下,利用液壓比例電磁閥的開口大小的變化對流入執(zhí)行機(jī)構(gòu)的流量的影響,抵消液壓泵輸出液壓油的流量的變化對流入執(zhí)行機(jī)構(gòu)的流量的影響,使得流入執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓油的流量始終保持在一定的流量范圍內(nèi),保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行速度保持穩(wěn)定。而且在執(zhí)行機(jī)構(gòu)啟動(或停止)的過程中,通過逐步增大(或減小)液壓比例控制閥的開口大小,使得流向執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓油逐步增大(或減小),從而顯著減小因流向執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓油急劇變化而給執(zhí)行機(jī)構(gòu)帶來較大的沖擊。
實(shí)施例二
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種液壓系統(tǒng)的控制裝置,適用于實(shí)現(xiàn)實(shí)施例一提供的液壓系統(tǒng)的控制方法,參見圖3,該控制裝置包括:
第一確定模塊201,用于確定柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向,執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向包括正向和反向;
獲取模塊202,用于獲取正向液壓比例電磁閥的開口控制指令和柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的線性關(guān)系、以及反向液壓比例電磁閥的開口控制指令和柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的線性關(guān)系;
第二確定模塊203,用于當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向?yàn)檎驎r,基于柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速、以及正向液壓比例電磁閥的開口控制指令和柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的線性關(guān)系,確定正向液壓比例電磁閥的開口控制指令;當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向?yàn)榉聪驎r,基于柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速、以及反向液壓比例電磁閥的開口控制指令和柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的線性關(guān)系,確定反向液壓比例電磁閥的開口控制指令。
可選地,第一確定模塊201可以包括設(shè)置在柴油機(jī)上的轉(zhuǎn)速傳感器和設(shè)置在執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的位置傳感器。
在本實(shí)施例的一種實(shí)現(xiàn)方式中,該系統(tǒng)還可以包括:
第三確定模塊,用于確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài),執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)包括快速、慢速和停止;
第四確定模塊,用于基于執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向,調(diào)節(jié)正向液壓比例電磁閥的開口控制指令和反向液壓比例電磁閥的開口控制指令。
可選地,第三確定模塊可以包括設(shè)置在執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的位置傳感器。
本發(fā)明實(shí)施例通過當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向?yàn)檎?或反向)時,基于柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速、以及正向(或反向)液壓比例電磁閥的開口控制指令和柴油機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的線性關(guān)系,確定正向(或反向)液壓比例電磁閥的開口控制指令,開口控制指令用于控制液壓比例電磁閥的開口大小,進(jìn)而調(diào)整流入執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓油的流量,在柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速變化的情況下,利用液壓比例電磁閥的開口大小的變化對流入執(zhí)行機(jī)構(gòu)的流量的影響,抵消液壓泵輸出液壓油的流量的變化對流入執(zhí)行機(jī)構(gòu)的流量的影響,使得流入執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓油的流量始終保持在一定的流量范圍內(nèi),保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行速度保持穩(wěn)定。而且在執(zhí)行機(jī)構(gòu)啟動(或停止)的過程中,通過逐步增大(或減小)液壓比例控制閥的開口大小,使得流向執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓油逐步增大(或減小),從而顯著減小因流向執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓油急劇變化而給執(zhí)行機(jī)構(gòu)帶來較大的沖擊。
需要說明的是:上述實(shí)施例提供的液壓系統(tǒng)的控制裝置在控制液壓系統(tǒng)時,僅以上述各功能模塊的劃分進(jìn)行舉例說明,實(shí)際應(yīng)用中,可以根據(jù)需要而將上述功能分配由不同的功能模塊完成,即將裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)劃分成不同的功能模塊,以完成以上描述的全部或者部分功能。另外,上述實(shí)施例提供的液壓系統(tǒng)的控制裝置與液壓系統(tǒng)的控制方法實(shí)施例屬于同一構(gòu)思,其具體實(shí)現(xiàn)過程詳見方法實(shí)施例,這里不再贅述。
上述本發(fā)明實(shí)施例序號僅僅為了描述,不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過硬件來完成,也可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成,所述的程序可以存儲于一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中,上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器,磁盤或光盤等。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。