[发明专利]面向多种应用的调速离合器的控制装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种面向多种应用的调速离合器的控制装置及其控制方法。 

背景技术

液粘调速离合器作为一个多功能的调速装置，可用于陆用也可用于船用，动力机可以是电动机或柴油机、工作状态可以有完全脱开、轻载调速、重载调速、功率分配和完全结合等，工作状态之间可以动态切换，切换过程中若处理不当，就会影响液粘调速离合器运行的平稳性。 

液粘调速离合器的调速控制一直以来都是研究的热点。国内一些厂家已经能够生产液粘调速离合器，但多为手动控制或比较简单的电子控制，采用这样的控制系统存在很多缺馅，因而调速控制的灵敏度和精度以及输出转速的稳定性都不是很理想。主要存在以下三点不足： 

1、控制系统的核心——电控器的硬件性能不足，控制算法不够先进。 

2、与电液比例伺服阀的特性匹配能力不佳。 

用于控制液粘调速离合器的电子调速控制器的执行机构一般只由比例伺服阀构成，比例伺服阀都存在死区(见图1)，死区的存在对控制的灵敏度是不利的，如何克服死区，也是调速控制研究的重点之一。 

3、不能很好地满足多种应用场合的调速控制需要。 

发明内容

本发明是为了克服现有技术存在的上述问题而提供的一种控制策略和算法先进的、能适应不同比例伺服阀死区特性、适用范围广的面向多种应用的调速离合器的控制装置及其控制方法。 

本发明采取的技术方案是：面向多种应用的调速离合器的控制装置，其特点是，包括：传感器单元，以及与所述传感器单元电连接的电子调速控制器； 所述的传感器单元包括设置在液粘调速离合器的液压回路上的多个传感器；所述的电子调速控制器包括：与所述传感器单元的输出端电连接的信号采集模块；与多种运行模式连接的模式切换信号采集模块；分别与信号采集模块和模式切换信号采集模块的输出端电连接的CPU控制模块；与所述CPU控制模块的输出端电连接的比例伺服阀基点调节电路；与所述CPU控制模块控制端和比例伺服阀基点调节电路的输出端电连接的信号累加单元；与所述信号累加单元的输出端电连接的V-I变换及电流放大电路；所述V-I变换及电流放大电路的输出端驱动执行机构比例伺服阀，控制离合器动作。 

上述面向多种应用的调速离合器的控制装置，其中，还包括一与CPU控制模块的输出端电连接的颤振信号发生电路，该颤振信号发生电路的输出端与执行机构比例伺服阀电连接。 

上述面向多种应用的调速离合器的控制装置，其中，所述的传感器单元包括：设置在液压回路上的位于液粘调速离合器控制油回路的控制油压传感器、设置在液压回路上的位于液粘调速离合器冷却油回路的滑油压力传感器和滑油温度传感器；与液粘调速离合器的输入轴连接的输入轴传感器和与液粘调速离合器的输出轴连接的输出轴传感器；与控制器面板的各功能按钮连接的开关量传感器。 

上述面向多种应用的调速离合器的控制装置，其中，所述的信号采集模块包括输入轴/输出轴转速脉冲信号整形模块、模拟量信号采集模块、开关量信号采集模块；所述的输入轴/输出轴转速脉冲信号整形模块的输出端通过CPU控制模块的事件捕捉通道与CPU控制模块连接；所述的模拟量信号采集模块和开关量信号采集模块的输出端分别通过CPU控制模块的A/D通道与CPU控制模块电连接；所述的模式切换信号采集模块分别采集各运行模式的信号，经切换后与CPU控制模块电连接。 

上述面向多种应用的调速离合器的控制装置，其中，所述的CPU控制模块包括异常状态判断处理单元、模式处理转换单元、不同模式运行控制单元、偏移计算单元、以及定时单元；所述的信号采集模块的输出端与异常状态判断处理单元的输入端电连接；所述的模式切换信号采集模块的输出端与模式处理转换单元的输入端电连接；所述的异常状态判断处理单元、模式处理转换单元、 偏移计算单元顺序电连接；所述的模式处理转换单元的输出端与不同模式运行控制单元的输入端电连接；所述的偏移计算单元的输出端与比例伺服阀基点调节电路的输入端电连接；所述的定时单元的输出端分别与异常状态判断处理单元、模式处理转换单元、不同模式运行控制单元、偏移计算单元的输入端电连接；该定时单元输出以1ms时间基准的定时分别控制异常状态判断处理单元、模式处理转换单元、不同模式运行控制单元、偏移计算单元于不同的时间段执行工作。 

上述面向多种应用的调速离合器的控制装置，其中，所述的CPU控制模块还包括一参数掉电保存单元和一串口数据处理单元，与偏移计算单元的输出端顺序连接，并与不同模式运行控制单元的输出端电连接。 

面向多种应用的调速离合器的控制方法，其特点是，包括以下步骤：