[发明专利]用于确定阀门的死区的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定比例控制阀的死区的方法，该比例控制阀用于控制钻岩设备的致动器，上述方法包括用电子P控制器来控制控制阀，并且用单独的位置检测器在坐标系中测量致动器的表示其移动的位置。

背景技术

在液压钻岩设备中，通过利用比例方向控制阀来控制作为钻臂的进给梁缸筒的致动器。实际上，这涉及到在双向上控制致动器，借此，当阀门处于中间位置，即处于0位置时，致动器不移动，而当阀芯在任一方向上位移时，致动器相对于阀芯的偏移以成比例速度移动，从而使得，阀芯偏离0位置越多，致动器运行就越快。

但注意在目前的控制系统中，当阀门运行时，在0点的两侧上都会形成通常被称作死区的区域，在死区上，无论控制信号如何，都没有加压流体流向致动器。

如果已知阀门的死区，则能通过处理死区并形成电控制信号，例如在从0位置开始时死区的大小的初始偏移值来纠正控制，以使得控制信号的初始值与所需的误差相等。

但这实际上并不可行，其原因是死区根据阀门而变化。此外，死区在阀门的不同运行方向上可能是不同的。不同的阀门还可具有不同大小的死区，因此，不存在纠正此问题的一个单一值。

发明内容

本发明的目的是提供一种方法，利用该方法，能比先前更精确地控制钻岩设备的液压致动器的操作。

根据本发明的方法的特征在于，该方法包括如下步骤：

(a)将用于控制控制阀(8)的P控制器的控制器增益的最初值设定为0，或者设定为使得致动器不因为控制器增益的效应而移动的值，并且为致动器设定与其当前值不同的目标值，由此，致动器的当前值与目标值之间的差确定了第一差值；

(b)将用于控制控制阀的P控制器的预定步的大小的值增量加到控制器增益的值上；

(c)等待预定时间，以确立致动器的位置检测器给出的位置值是否表示致动器已经开始移动；

(d)如果根据位置检测器的位置值确定了致动器已经开始移动，则跳转至步骤(f)；

(e)重复步骤(b)至(c)，直到根据步骤(d)是时候跳转至步骤(f)；

(f)一直等到根据致动器的位置检测器，致动器的移动停止，并确定作为目标位置与停止时刻位置之间的差值的第二差值；

(g)根据步骤(h)和/或步骤(i)确定至少一个偏移值，并将其存储在存储器中，以用于控制控制阀时补偿控制阀的死区；

(h)作为根据步骤(d)的P控制器增益以及根据步骤(a)的第一差值的乘积来确定第一偏移值；

(i)作为根据步骤(d)的P控制器增益以及根据步骤(f)的第二差值的乘积来确定第二偏移值。

本发明的基本思想是，为每个控制阀确定与在控制阀阀芯的移动范围中间的死区相对应的至少一个控制偏移值，并在每次控制阀门时处理阀门运动方向上的死区。本发明的一个实施例包括为每个控制阀确定两个运动方向上的与死区相对应的至少一个控制偏移值，并用对应的偏移值在两个运动方向上控制阀门，以补偿阀门的死区。

本发明的优点在于，如果需要的话，在控制系统中用简单的方法就能确定每个阀门的性质，以及在阀门两个运动方向上的阀门特定的死区的性质，因此，在控制致动器时，无论误差是纯粹由于阀门性质而产生的还是由于阀门性质与控制电子设备共同导致的，都能实质上消除阀门的死区。

附图说明

现将结合附图更详细地描述本发明，其中，

图1示意性地示出了钻岩设备的致动器；

图2示意性地示出了比例方向控制阀的示例性特征曲线以及该控制器所需的控制信号值；

图3示意性地示出了适用于阀门和致动器的控制的解决方案的框图；

图4示意性地示出了用于应用根据本发明的方法的流程图。

为简明起见，附图中简要示出本发明的实施例。用相同的附图标记表示相似部件。

具体实施方式