[发明专利]一种基于深度的液压比例阀双向死区补偿方法

说明书

本发明公开了一种基于深度的液压比例阀双向死区补偿方法，涉及机械电子技术领域，该基于深度的液压比例阀双向死区补偿方法，包括判断控制信号u_c与比例阀右位死区深度Dep_r的大小关系；当u_c大于等于0时，比例阀的自动补偿控制指令信号u_act按照u_act＝u_c+D_r‑est的规律递减；当0u_c≥Dep_r时，比例阀不换向仍保持右位工作，u_act按式计算；当u_c小于Dep_r时，u_act按式u_act＝u_c+D_l‑est+U_r计算；其中，U_r＝MAX(∫(u_c‑Dep_r)dt,Dep_r)‑Dep_r；比例阀反向换向与上述原理相同，只是基于比例阀左位死区深度Dep_l以及比例阀左位死区估测值进行补偿，由于本发明在死区估测值的基础上分别向死区内部延伸，直至超越死区的变化区间以确保完全进入到比例阀的死区中，从而克服了动态性能差，易引起波动，对于精确闭环控制系统难以满足要求的问题。

技术领域

本发明涉及机械电子技术领域，更具体的涉及一种基于深度的液压比例阀双向死区补偿方法。

背景技术

随着液压技术的发展，液压传动在国内外工程机械、机床等方面应用越来越广泛。任何一种机械的液压传动系统都应满足重量轻、体积小、结构简单、使用方便、效率高和质量好的要求，其中尤应强调质量好和效率高，并在保证质量好、效率高的基础上应尽可能地采用先进技术。

在实际应用过程中发现，液压比例控制系统中比例阀存在变死区特性，比例阀死区的存在则影响闭环控制系统的控制精度和动态品质。目前常见的死区补偿方式是直接式的补偿，即将死区值直接叠加到控制信号上以避开死区的影响。其中叠加的死区值多为恒定值，通过估测或试验测量得到。定值式叠加的死区补偿忽略了死区的时变特性。为追求精确的控制性能，许多研究人员多通过各种智能控制理论并结合系统的误差状态来实时辨识死区的真实值或是死区修正量。但这类变死区补偿往往需要大量的数据作为辨识基础，过程繁杂，具有较大的滞后性，目前多处于研究阶段。当前直接式的定值死区补偿应用较为广泛。

但由于闭环控制系统存在的其它非线性因素以及外部干扰的作用，控制信号u_c会出现频繁地穿越零控制点的状况，当采用直接的死区补偿时，比例阀会跟随控制信号的波动出现频繁的换向操作。当比例阀进行高频换向时会引起液压缸两腔的压力波动、冲击，恶化执行机构的动态性能，对于精确闭环控制系统难以满足要求。

发明内容

本发明实施例提供一种基于深度的液压比例阀双向死区补偿方法，用以解决现有技术中，动态性能差，易引起波动，对于精确闭环控制系统难以满足要求的问题。

本发明实施例提供一种基于深度的液压比例阀双向死区补偿方法，包括：比例阀由右位向左位切换时的补偿方法以及比例阀由左位向右位切换时的补偿方法：

所述比例阀由右位向左位切换时的补偿方法包括：

获取控制信号u_c，及比例阀右位死区深度Dep_r；

判断控制信号u_c与比例阀右位死区深度Dep_r的大小关系；

当所述控制信号u_c大于等于0时，比例阀的自动补偿控制指令信号u_act按照u_act＝u_c+D_r-est的规律递减；