本发明属于功率匹配，尤其涉及一种电机与电液比例泵功率匹配方法、液压控制系统及高空作业平台。
背景技术：
1、高空作业平台是一种用于高处进行各种工作任务的设备，在执行不同工况的动作时，例如主臂伸缩、飞臂伸缩、转台回转、工作栏摆动等，其液压控制系统的能量消耗往往差别很大，这就存在了动力源和负载特性匹配的技术问题。动力源与负载特性不匹配时，可能会产生两个方面的影响，一是如果动力源供给小于液压控制系统所需能量，即“小马拉大车”的现象，则液压控制系统将无法完成预定的动作；二是如果动力源供给大于液压控制系统所需能量，即“大马拉小车”的现象，则动力源的输出流量和压力过剩，导致能量损耗。
2、目前，在高空作业平台领域，大多数采用负载敏感控制的功率匹配技术，即泵与负载的功率匹配，这种泵-负载功率匹配技术存在以下缺陷：
3、(1)通常驱动液压泵工作的电机只会取几个转速调控值，并不会对电机转速进行实时控制，没有实现电机的无极调速，若液压控制系统所需流量过大且超过液压泵的极限，则无法保证系统的流量供应；
4、(2)只实现了液压泵与负载的功率匹配，没有考虑电机效率问题，因此整个机电液系统的效率并不是最佳的；不管是阀前补偿的负载敏感控制还是阀后补偿的负载敏感控制，都不可避免的存在节流能量损失。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种电机与电液比例泵功率匹配方法、系统及高空作业平台，以解决现有液压控制系统效率较低，存在大负载流量供应不足以及节流能量损失的问题。
2、本发明是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种电机与电液比例泵功率匹配方法，包括：
3、构建电机效率计算模型和电液比例泵效率计算模型；
4、根据所述电机效率计算模型和电液比例泵效率计算模型，确定目标方程；
5、根据期望流量控制电液比例泵的出口流量，并实时获取电机转矩、电液比例泵的出口压力和出口流量；
6、根据所述电机转矩、电液比例泵的出口压力和出口流量以及所述目标方程，求解电机的最佳转速；
7、获取电机处于最佳转速时电液比例泵的出口流量，并计算电液比例泵的最佳排量；
8、根据所述最佳排量控制电液比例泵，实现电机与电液比例泵功率匹配。
9、进一步地，所述电机效率计算模型为电机效率理论计算模型或电机效率修正计算模型，所述电机效率修正计算模型的具体表达式为：
10、
11、其中，表示电机效率修正值，te表示电机转矩，n表示电机转速，ψrd表示电机在d轴上转子的磁链分量，λ1、λ2、λ3、λ4均表示电机效率的修正系数，rs表示电机的定子电阻，rm表示定子铁损等效电阻，rr表示转子电阻，np表示电机的极对数，lm表示定子与转子的互感。
12、进一步地，所述电液比例泵效率计算模型为电液比例泵效率理论计算模型或电液比例泵效率修正计算模型，所述电液比例泵效率修正计算模型的具体构建过程为：
13、基于电液比例泵效率理论计算模型，构建电液比例泵效率修正计算模型；
14、分别获取不同流量下电液比例泵的效率实际值；
15、根据各流量下电液比例泵的效率实际值，确定所述电液比例泵效率修正计算模型中各流量下每个修正系数的具体值；
16、根据每个修正系数在各流量下的具体值，得到每个修正系数的具体表达式；
17、将每个修正系数的具体表达式代入到所述电液比例泵效率修正计算模型中，得到电液比例泵效率修正计算模型。
18、进一步地，所述电液比例泵效率修正计算模型的具体表达式为：
19、
20、其中，η't表示电液比例泵效率修正值；q表示电液比例泵出口流量；cs表示液体泄漏系数；△p表示电液比例泵进出口压差；μ表示液压油动力粘度；n表示电液比例泵转速；vtmax表示电液比例泵全排量；cv表示层流的沿程阻力系数；cf表示摩擦阻力系数；ts表示与系统压力、转速无关的扭矩损失；a0、a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8、a9均表示泵效率的修正系数。
21、进一步地，泵效率的每个修正系数的具体表达式为：
22、
23、
24、
25、
26、
27、
28、
29、
30、
31、
32、其中，e表示自然对数的底数。
33、进一步地，所述最佳转速的求解过程为：
34、对所述目标方程求导，确定目标方程的极值点；
35、根据电机的调速范围以及目标方程的极值点确定最大极值点，以最大极值点所对应的转速为最佳转速。
36、进一步地，所述最佳排量的计算公式为：
37、vbest＝qbest/nbest；
38、其中，vbest表示电液比例泵的最佳排量，qbest表示电机处于最佳转速时电液比例泵的出口流量，nbest表示电机的最佳转速。
39、进一步地，所述匹配方法还包括电机转速和电液比例泵排量的修正，具体过程为：
40、实时获取电机转速和电液比例泵的出口流量；
41、根据电机转速和电液比例泵的出口流量计算电液比例泵的排量；
42、比较电机转速与最佳转速、电液比例泵的排量与最佳排量，分别得到转速反馈信号、排量反馈信号；
43、根据所述转速反馈信号和排量反馈信号分别对电机转速和电液比例泵排量进行修正。
44、基于同一构思，本发明还提供一种液压控制系统，应用于高空作业平台，所述系统包括动力单元和控制器，所述动力单元包括电机以及由电机驱动的电液比例泵，所述动力单元通过主油路与执行机构连接；
45、所述控制器，用于根据期望流量控制电液比例泵的出口流量，并实时获取电机转矩、电液比例泵的出口压力和出口流量；根据所述电机转矩、电液比例泵的出口压力和出口流量以及目标方程，求解电机的最佳转速；获取电机处于最佳转速时电液比例泵的出口流量，并计算电液比例泵的最佳排量；根据所述最佳排量控制电液比例泵，实现电机与电液比例泵功率匹配；
46、其中，所述目标方程是根据电机效率计算模型和电液比例泵效率计算模型来确定的，所述电机效率计算模型和电液比例泵效率计算模型为预先构建的模型。
47、基于同一构思，本发明还提供一种高空作业平台，包括如上所述的液压控制系统。
48、有益效果
49、与现有技术相比，本发明的优点在于：
50、本发明的功率匹配方法实现电机-泵的功率匹配，使高空作业平台不管在何种工况下，其动力单元的总效率都是最佳的，提高了液压控制系统效率，提高了能量利用效率；本发明实现了电机转速和泵排量的联合调控，提高了泵出口流量的可调范围，解决了现有技术中大负载流量供应不足的问题；本发明采用电机+电液比例泵的动力单元，避免了基于负载敏感控制的功率匹配技术导致的节流损失，提高了液压控制系统效率。