[发明专利]一种轧机液压伺服阀阀门特性的补偿方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于轧钢控制技术领域，尤其涉及一种轧机液压伺服阀阀门特性的补偿方法及装置。

背景技术

现代轧机普遍采用液压压下系统提供轧制力，一个典型的液压压下系统由电气控制器、伺服阀和液压缸组成。由电气控制器输出伺服阀控制信号(电压或电流信号)给伺服阀，控制伺服阀的开口度，不同的开口度对应不同的液压油流量，进而液压缸可提供不同的轧制力用于轧钢。

通过伺服阀的液压油流量不仅跟控制信号有关，还跟伺服阀两侧的压力差相关。例如，伺服阀连通液压站和液压缸的无杆腔，液压油从液压站通过所述伺服阀进入液压缸的无杆腔，由伺服阀控制流量，液压站与无杆腔之间存在压力差，伺服阀正常工作时，在相同的阀门开口度下，压力差越大则通过的液压油流量越大，反之流量越小。流量同压力差的关系可用下式表示：

Q=QNΔpΔpN;]]>

式中，Q为实际流量，Q_N为额定流量，Δp为伺服阀两侧实际压力差，Δp_N为伺服阀两侧额定压力差。

由上式可知，通过伺服阀的油流量同控制信号并不是线性的关系，存在非线性部分，这个非线性部分对压下控制的动态性能有不利的影响。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种轧机液压伺服阀阀门特性的补偿方法及装置，旨在解决现有液压压下控制方案动态性能不佳的技术问题。

一方面，所述轧机液压伺服阀阀门特性的补偿方法包括下述步骤：

根据液压缸无杆腔的压强确定无杆腔的压力值；

判断伺服阀的工作方向并将所述无杆腔的压力值归一化后限幅输出；

根据伺服阀的工作方向以及限幅输出压力值计算对应的补偿因子；

根据所述补偿因子计算补偿后的伺服阀控制信号并输出值伺服阀。

另一方面，所述轧机液压伺服阀阀门特性的补偿装置包括：

压力值获取单元，用于根据液压缸无杆腔的压强确定无杆腔的压力值；

归一化限幅单元，用于判断伺服阀的工作方向并将所述无杆腔的压力值归一化后限幅输出；

补偿因子计算单元，用于根据伺服阀的工作方向以及限幅输出压力值计算对应的补偿因子；

控制信号修正单元，用于根据所述补偿因子计算补偿后的伺服阀控制信号并输出值伺服阀。

本发明的有益效果是：本发明按伺服阀工作方向计算出关于阀门特性的补偿因子，该补偿因子可随伺服阀两侧压力差的变化自动调节，然后用补偿因子去修正伺服阀控制信号，可将伺服阀阀门特性中的非线性部分加以线性化，从而可提高轧机控制的动态性能。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的轧机液压伺服阀阀门特性的补偿方法的流程图；

图2是图1中步骤S11的一种优选流程图；

图3是本发明第二实施例提供的轧机液压伺服阀阀门特性的补偿装置的结构方框图；

图4是压力值获取单元的优选结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一：

图1示出了本发明实施例提供的轧机液压伺服阀阀门特性的补偿方法的流程，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

步骤S11、根据液压缸无杆腔的压强确定无杆腔的压力值。

本步骤主要是获取到无杆腔的压力值。具体实现时，如图2所示，步骤如下：

S111、接收轧钢时无杆腔内的油压传感器的输出值，得到液压缸无杆腔的压强值P_V；

一般情况下，液压缸的无杆腔内设置有油压传感器，油压传感器输出检测到的无杆腔压强值；本步骤接收油压传感器的输出值即可。