[发明专利]基于位移反馈的液压缸系统速度位置复合控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种液压系统速度位置复合控制方法，尤其是涉及一种基于位移反馈的液压缸系统速度位置复合控制方法。

背景技术

在工程中，普遍运用阀控缸来控制液压缸活塞的位移。一般的方法是采用位移传感器检测液压缸活塞的位移，通过将位移反馈信号与期望位置信号进行比较，得到位置偏差，从而对比例阀或伺服阀进行控制，实现对液压缸的位移控制。这种普通的位移反馈控制方法只能实现对活塞的位移进行控制，无法控制活塞位移变化过程中速度的变化，而比例阀或伺服阀的开度控制对应的是其流量的改变，直接改变的是液压缸的速度，这往往会导致位移控制过程中速度变化的不可控，尤其是位移终点和速度零点很难达到重合。为了实现定位控制，此时若强制速度回零，往往会出现液压冲击。常见的解决方法就是设置低速段，使液压缸在到达预定位置之前强制减速，以低速缓慢运行到目的行程，但是此种方法一方面降低了系统效率，另一方面低速运行对液压系统的能耗损失较大，易引起发热等问题。还有一种解决方法是采用速度闭环控制，另外设置行程开关来实现定位控制，但是此方法仅适用于固定位置控制的系统，对于需要在全行程任意位置实现定位的系统无法实现。而且此种方法既需要安装速度传感器，又需要安装位置控制信号发生装置，系统复杂程度及运行维护成本都会增加。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种控制时间短、实现成本低的基于位移反馈的液压缸系统速度位置复合控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于位移反馈的液压缸系统速度位置复合控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)位移传感器将采集到的液压缸活塞实际位移值y₁发送给控制器；

2)控制器将液压缸实际位移值y₁与设定的位移值y₀进行比较，得到位移偏差|Δy|，并判断该位移偏差|Δy|是否小于设定的阈值，若为是，执行步骤3)，若为否，执行步骤4)；

3)控制器输出的电流为比例阀的额定电流，即比例阀全开，流经比例阀的流量为最大，液压缸活塞快速运动；

4)控制器根据预定设定的关系函数将位移偏差|Δy|转化为输出电流i，通过输出电流i来控制比例阀，实现速度对位移的跟随的快速控制。

所述的控制器根据预定设定的关系函数将位移偏差|Δy|转化为输出电流i具体为：

控制器通过带指数的正弦函数计算出位移差所对应的液压缸活塞速度：

V=V0·sin((y0-y1ϵ)C·π2)---(1)]]>

其中y₀为设定的位移值；

y₁为液压缸活塞的实际位移值；

ε为所设定的阈值；

c为指数系数；

V₀为比例阀在最大开度时，活塞速度；

又有：

V=QA---(2)]]>

式中：

Q为进入油缸的流量；

A为油缸进油腔的面积；