泵送排量控制方法、装置和系统的制作方法_2

文档序号:8510399阅读:来源:国知局
如图1所示,该泵送排量控制方法包括步骤如下:
[0035]步骤S102,获取油缸的当前运动速度。
[0036]油缸的当前运动速度可以是通过传感器直接检测的,也可以是通过传感器检测油缸的位置等信息,再进行计算得到的。油缸的运动速度决定了泵送排量,其中,泵送排量随着油缸的运动速度的增加而增加。
[0037]步骤S104,计算当前运动速度与目标运动速度的速度差,其中,目标运动速度为控制油缸所要达到的运动速度。
[0038]步骤S106,判断速度差是否超过误差阈值。
[0039]步骤S108,如果判断出速度差超过误差阈值,则根据速度差通过调节油泵开度来调节油缸的速度。
[0040]在获取到油缸的当前运动速度之后,将该速度与目标运动速度进行比较,并计算得到二者之间的速度差,该速度差可以是指当前运动速度减去目标运动速度的速度差,也可以是指目标运动速度减去当前运动速度的速度差,当然,也可以是指当前运动速度与目标运动速度的速度差的绝对值。
[0041]误差阈值为预先设置的阈值,该阈值可以用于判断油缸的当前运动速度偏离目标运动速度的程度,偏离程度可以是指当前运动速度低于目标运动速度的程度,也可以是指当前运动速度高于目标运动速度的程度。无论当前运动速度低于或者高于目标运动速度达到该误差阈值,则基于计算得到的速度差调节油泵开度以调节油缸的速度,进而达到调节泵送排量的目的。如果速度差未超过误差阈值,则继续检测油缸的运动速度,并重新进行上述步骤,以保证在该次控制过程中,油缸的运动速度保持在目标运动速度。
[0042]具体地,当油缸的当前运动速度低于目标运动速度达到误差阈值时,调节增大油泵的开度来提高油缸的运动速度;当油缸的当前运动速度高于目标运动速度达到误差阈值时,调节减小油泵的开度来降低油缸的运动速度。这样,使得油缸的运动速度趋近于目标运动速度,实现泵送排量的准确控制。
[0043]根据本发明实施例,在控制油缸以目标运动速度运动的过程中,通过获取油缸的当前运动速度,计算当前运动速度与目标运动速度的速度差,判断速度差是否超过误差阈值,如果判断出速度差超过误差阈值,则根据速度差通过调节油泵开度来调节油缸的速度,实现油缸的运动速度的反馈控制,从而保证油缸运动速度维持在目标运动速度,达到了准确控制泵送排量的效果。
[0044]在本发明实施例中,在进行上述反馈控制之前,泵送排量的开环控制过程的一种示例如下:
[0045]如图2所示,排量调节装置设定值0-100%,该排量调节装置可以是一种无线遥控装置,操作手用来控制档位大小,以调节油缸速度。排量调节装置与控制器中的油缸速度预设值呈线性对应关系,预设值即闭环控制的目标运动速度值。例如,油缸总长度2100_,设计最大泵送次数为30次/min,即0.5次/s,则油缸运动最大速度为:2100mm x 0.5次/s =1050mm/s
[0046]那么,控制器中存储的油缸运动速度范围为:0-1050mm/s。即排量调节装置每调节I %,油缸运动设定速度增加(减少)10.5mm/so
[0047]当油缸泵送速度需要调节时,操作手操作排量调节装置,控制器接收到信号后,将排量调节百分比转化为油缸设定速度,改变油缸速度即通过改变PWM电流数值调节电比例阀大小来实现,此时速度改变量与PWM电流改变量呈线性关系:
[0048]Δ I/ Δ V = (Imax-1min) /1050mm/s
[0049]若Imax = 600mA, Imin = 200mA,则控制器每调节速度lmm/s,PWM电流改变量Δ I约为 0.38mA。
[0050]PWM电流又线性控制油泵开度,随即油缸流量改变,油缸每秒钟移动的位置得以改变。
[0051]在上述开环控制过程中,通过利用位移传感器检测油缸位置,并将位置信号反馈给控制器,控制器采用本发明实施例的泵送排量控制方法,实现对油缸运动速度的准确控制。
[0052]优选地,获取油缸的当前运动速度包括:检测油缸的当前位置,并记录当前时间;获取油缸上一次检测到的位置和上一次检测到的时间;通过以下公式计算得到当前运动速度:
[0053]V= (Sl-So)/(Tl-To)
[0054]其中,V表示当前运动速度,SI表示当前位置,So表示上一次检测到的位置,Tl表示当前时间,To表示上一次检测到的时间。
[0055]可以利用位移传感器检测油缸的位置信息,并将检测到的数据传输的控制器中,控制器通过上述公式计算得到油缸的运动速度。控制器记录该位置信息,并记录检测位置的时间,该时间可以通过控制器的时间芯片得到。
[0056]具体地,在利用前后两次位置信息计算得到油缸的当前运动速度V之后,将该速度V与设定值Vo (即目标运动速度)进行对比,根据公式
[0057]I Vo-V I = Δ V〉φ
[0058]其中,Φ即油缸速度误差阈值,用于判定实际油缸速度是否需要调节,若Δν>Φ,则需要调节,否则控制器继续进行采样。
[0059]优选地,根据速度差通过调节油泵开度来调节油缸的速度包括:根据速度差与PWM电流之间的对应关系将速度差转化为目标电流值;利用目标电流值控制电比例阀来控制油泵的开度。
[0060]具体地,在Λν>Φ时,控制器对实际油泵运动速度进行调节。即先将AV根据线性变化,计算出Δ I的值(△ I即为PWM电流目标值和当前值的差)。PWM当前值Il控制器可以直接获取,从而可以得出PWM电流的目标值1即目标电流值。再将Il和1代入PID控制算法中,用PID算法控制实际PWM输出值,从而调节电比例阀来控制油泵的开度,实现对油缸速度值进行校正。在排量调节装置进行下一次调节之前,控制器通过如此循环往复的闭环反馈控制对油缸运动速度进行校正。
[0061]下面结合图3对本发明实施例的一个优选的泵送排量控制方法进行描述:
[0062]如图3所示,该泵送排量控制方法包括:
[0063]步骤S301用户通过排量调节装置进行泵送排量调节。
[0064]步骤S302,控制器采集开关模拟量。该开关模拟量为排量调节装置输出的开关模拟量,该模拟量可以是上面提到的排量调节装置的设定档位。
[0065]步骤S303,将开关模拟量转换为设定速度Vo。该设定速度Vo即为本发明实施例的目标运动速度。
[0066]步骤S304,根据公式I Vo-V | = Λ V〉Φ判断目标运动速度与当前运动速度的速度差的绝对值△ V是否查过油缸速度误差阈值Φ。如果是,则执行步骤S305,反之,则执行步骤 S309。
[0067]步骤S305,先将Λ V根据线性变化,计算出Δ I的值(△ I即为PWM电流目标值和当前值的差)。
[0068]步骤S306,PID控制计算出控制电流的输出值。PWM当前值Il控制器可以直接获取,从而可以得出PWM电流的目标值1即目标电流值。再将Il和1代入PID控制算法中,用PID算法控制实际PWM输出值。
[0069]步骤S307,电比例阀控制油泵开度。基于PWM输出值来控制电比例阀,从而控制油泵的开度。
[0070]步骤S308,油缸按照设定的目标运动速度运动。
[0071]步骤S309,采集位移模拟量。即利用位移传感器检测油缸的位置信息。
[0072]步骤S310,计算油缸的速度V。利用该速度V与设定速度值Vo计算得到Δ V,从而实现对油缸速度的闭环控制,即对本送排量的闭环控制。
[0073]可选地,获取油缸的当前运动速度包括:检测液压油流量;根据液压油流量计算得到当前运动速度。
[0074]由于油泵的液压油流量与油缸的运动速度具有一定对应关系,本发明实施例的油缸运动速度还可以通过检测液压油流量,根据该流量计算得到油缸的运动速度。
[0075]优选地,在获取油缸的当前运动速度之后,泵送排量控制方法还包括:判断获取当前运动速度时油缸是否处于换向过程中;如果判断出获取当前运动速度时油缸处于换向过程中,则在油缸换向结束后重新获取油缸的运动速度。
[0076]当油缸换向时,速度值会突然下降,这里的油缸换向是指动力油从左缸换到右缸或从右缸换到左缸。在检测油缸运动速度的时候,如果油缸处于换向过程中,该速度并不能准
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1