泵送排量控制方法、装置和系统的制作方法_3

文档序号:8510399阅读:来源:国知局
确地反映泵送排量的情况,因此计算油缸实时速度时,应该要屏蔽油缸正在换向时的速度值。
[0077]本发明实施例中,在检测到油缸的运动速度之后,判断油缸是否处于换向过程中,如果是,则在换向结束之后,重新检测油缸的运动速度,反之,则以检测到的运动速度作为反馈控制的基础。
[0078]根据本发明实施例,通过剔除油缸处于换向过程中的速度值,从而进一步提高本送排量的准确性。
[0079]本发明实施例还提供了一种泵送排量控制装置。需要说明的是,本发明实施例的泵送排量控制装置可以用于执行本发明实施例所提供的泵送排量控制方法,本发明实施例的泵送排量控制方法也可以通过本发明实施例所提供的泵送排量控制装置来执行。
[0080]图4是根据本发明实施例的泵送排量控制装置的示意图。如图4所示,该泵送排量控制装置包括:获取单元10、计算单元20、第一判断单元30和调节单元40。
[0081]获取单元10用于获取油缸的当前运动速度。
[0082]计算单元20用于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。
[0083]第一判断单元30用于判断速度差是否超过误差阈值。
[0084]调节单元40用于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。
[0085]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。
[0086]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。
[0087]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。
[0088]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。
[0089]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。
[0090]优选地,获取单元包括:第一检测模块,用于检测油缸的当前位置,并记录当前时间;获取模块,用于获取油缸上一次检测到的位置和上一次检测到的时间;第一计算模块,用于通过以下公式计算得到当前运动速度:
[0091]V= (Sl-So)/(Tl-To)
[0092]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。
[0093]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。
[0094]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
[0095]I Vo-V I = Δν>Φ
[0096]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。
[0097]优选地,调节单元包括:转换模块,用于根据速度差与PWM电流之间的对应关系将速度差转化为目标电流值;控制模块,用于利用目标电流值控制电比例阀来控制油泵的开度。
[0098]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ΔΥ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。
[0099]可选地,获取单元包括:第二检测模块,用于检测液压油流量;第二计算模块,用于根据液压油流量计算得到当前运动速度。
[0100]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。
[0101]优选地,泵送排量控制装置还包括:第二判断单元,用于在获取油缸的当前运动速度之后,判断获取当前运动速度时油缸是否处于换向过程中;获取单元还用于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。
[0102]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,该速度并不能准确地反映泵送排量的情况,因此计算油缸实时速度时,应该要屏蔽油缸正在换向时的速度值。
[0103]本发明实施例中,在检测到油缸的运动速度之后,判断油缸是否处于换向过程中,如果是,则在换向结束之后,重新检测油缸的运动速度,反之,则以检测到的运动速度作为反馈控制的基础。
[0104]根据本发明实施例,通过剔除油缸处于换向过程中的速度值,从而进一步提高本送排量的准确性。
[0105]本发明里该提供了一种泵送排量控制系统。该泵送排量控制系统可以用于执行本发明实施例的泵送排量控制方法。
[0106]泵送排量控制系统包括:油缸、油泵、电比例阀和控制器。
[0107]油泵与油缸相连接,用于控制油缸流量;电比例阀用于调节油泵开度;控制器与电比例阀相连接,用于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。
[0108]油缸是泵送机构上的动力元件,同时又是液压系统的执行元件,泵车上有左右两个缸。控制器可以是一种用于工程机械产品的专用可编程控制模块(PLC)。本发明实施例的控制器可以用于执行本发明实施例提供的泵送排量控制方法。
[0109]对于泵送排量控制系统工作过程的描述可以参见本发明实施例中对泵送排量控制方法的描述,这里不做赘述。
[0110]优选地,泵送排量控制系统还包括:排量调节装置,该排量调节装置与控制器通过有线或者无线连接,用于向控制器输入目标运动速度。进一步地,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。
[0111]优选地,泵送排量控制系统还包括:位移传感器,与控制器相连接,用于检测油缸的位置,其中,控制器根据位移传感器检测到的油缸的位置得到油缸的当前运动速度。
[0112]位移传感器可以是一种实时检测直线运动位置的传感器。此处用于检测油缸内活塞运动位置。油缸行程是指主油缸内活塞活动的距离。排量:主油泵提供的压力油流量
[0113]本发明实施例的控制器用于接收排量调节装置和位移传感器传送来的信号,并进行逻辑处理,根据设定值校正实际油缸速度。
[0114]本发明实施例,可以达到如下技术效果:
[0115]增加了油泵运
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