[发明专利]液压系统能量匹配控制方法

权利要求书

1.一种液压系统能量匹配控制方法，所述液压系统包括变频电机和由所述变频电机驱动的比例变量泵，其特征是所述能量匹配控制方法按如下过程进行：

步骤a、根据液压设备主机工作方式与工件成形工艺特征制定液压系统的时间与流量关系曲线，以及时间与压力关系曲线；对所述变频电机进行效率测试，建立所述变频电机在各级工作频率下的效率与负载特性曲线；

步骤b、根据所述液压系统的时间与流量关系曲线和时间与压力关系曲线，获取t时刻的负载率β_t和流量需求Q_t；查询系统数据库是否存在负载率β_t和流量需求Q_t对应下的原始最佳频率f_t'和原始斜盘倾斜角γ_t'；

若存在，则将所述系统数据库中的原始最佳频率f_t'和原始斜盘倾斜角γ_t'分别作为实际最佳频率f_t″和实际斜盘倾斜角γ_t″，即有：f_t″＝f_t'，γ_t″＝γ_t'；

若不存在，则根据所述变频电机的效率与负载特性曲线，以所述变频电机效率最高与流量需求Q_t可实现性为判断准则，计算获取所述负载率β_t和流量需求Q_t对应的理论最佳频率f_t；根据所述流量需求Q_t和所述理论最佳频率f_t，计算获取所述负载率β_t和流量需求Q_t对应的所述比例变量泵的理论斜盘倾斜角γ_t；将所述理论最佳频率f_t同时作为原始最佳频率f_t'和实际最佳频率f_t″，将所述理论斜盘倾斜角γ_t同时作为原始斜盘倾斜角γ_t'和实际斜盘倾斜角γ_t″，并存入系统数据库中，即有f_t″＝f_t'＝f_t，γ_t″＝γ_t'＝γ_t；

步骤c、通过变频器的控制使所述变频电机在t时刻的工作频率为实际最佳频率f_t″，通过变量机构控制使所述比例变量泵在t时刻的斜盘倾斜角为所述实际斜盘倾斜角γ_t″；检测获得所述比例变量泵在t时刻的流量输出的测量值Q_测，根据系统设定的精度给定容差度ε₁，判断式(1)是否成立

|Q_t-Q_测|≤ε₁       (1)

若式(1)成立，则维持所述负载率β_t和流量需求Q_t对应下的实际最佳频率f_t″和实际最佳斜盘倾斜角γ_t″不变；若式(1)不成立，则判断式(2)是否成立，

Q_min(f_t″)≤2Q_t-Q_测≤Q_max(f_t″)     (2)

其中Q_min(f_t″)和Q_max(f_t″)分别为所述实际最佳频率f_t″对应下的所述比例变量泵的最小流量和最大流量；

若式(2)成立，则根据所述流量差Q_t-Q_测、所述实际最佳频率f_t″和所述实际最佳斜盘倾斜角γ_t″，计算获取变角修正信号Δγ₁，并将系统数据库中与所述负载率β_t和流量需求Q_t对应的原始斜盘倾斜角γ_t'修改为：γ_t'＝γ_t″+Δγ₁；

若式(2)不成立，则判断式(3)是否成立：

f_t″＝f_max且γ_t″＝γ_max    (3)

式(3)中，f_max为所述变频电机的最大工作频率，γ_max为所述比例变量泵的最大斜盘倾斜角；

若式(3)不成立，则根据所述流量差Q_t-Q_测以及实际最佳频率f_t″计算获得变频信号修正值Δf和变角信号修正值Δγ₂，并将系统数据库中与所述负载率β_t和流量需求Q_t对应的原始最佳频率f_t'和原始斜盘倾斜角γ_t'修改为：f_t'＝f_t″+Δf，γ_t'＝γ_t″+Δγ₂；

若(3)式成立，则判断当前系统存在故障，已超出所述变频电机与所述比例变量泵的可调范围。