[发明专利]自动调谐电动液压阀

说明书

一种自动调谐电动液压阀。流量控制阀包含外壳，其包含流体入口、流体出口、第一工作端口和第二工作端口。外壳限定阀芯腔和先导阀芯腔。主级阀芯被布置在阀芯腔内。先导级阀芯被布置在先导阀芯腔内。先导级阀芯与主级阀芯有选择地流体连通。微处理器包含控制器，控制器具有约束结构控制器和补偿控制器。约束结构控制器和补偿控制器的输出相加，以形成被传送到先导级阀芯的电气信号。

本申请是2013年12月24日提交的中国专利申请201310722058.2的分案申请，原申请201310722058.2为中国专利申请200980130458.6的分案申请，原始母案申请200980130458.6的国际申请日为2009年6月11日，优先权日为2008年6月11日，进入中国国家阶段日期为2011年2月9日，发明名称为“自动调谐电动液压阀”。

本申请在2009年6月11日以伊顿公司、QingHui Yuan、Chris Schottler、WadeGehlhoff、Hong Singhania的名义提交为PCT国际专利申请，伊顿公司为一家美国国营公司，其为除美国以外的所有指定国的申请人，QingHui Yuan为中国公民，Chris Schottler、Wade Gehlhoff为美国公民，Hong Singhania为中国公民，他们为指定国美国的申请人。

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年6月11日提交的名为“Tuning Method by Using SimultaneousPerturbation Stochastic Approximately(SPSA)”的美国临时专利申请Serial No.61/060,601以及2008年8月8日提交的名为“Auto-Tuning Electro-Hydraulic Valve”的美国临时专利申请Serial No.61/087,608的优先权。上述公开全文并入此处作为参考。

背景技术

电动液压阀用在许多工业和移动应用中。如果电动液压阀需要维护或更换，被维护或更换的电动液压阀将需要调谐(tuning)以用于该系统。这种调谐典型地手工完成。然而，电动液压阀的手工调谐为终端用户带来长的机器停工时间。

发明内容

本公开的一个实施形态涉及两级流量控制阀的控制器。控制器包含约束结构(restricted structured)控制器和补偿控制器。约束结构控制器和补偿控制器的输出相加，以形成被传送到先导级阀芯(pilot stage spool)的电气信号。

本公开的另一实施形态涉及一种具有外壳的流量控制阀，外壳包含流体入口、流体出口、第一工作端口、第二工作端口。外壳限定了阀芯腔和先导阀芯腔。主级阀芯被布置在阀芯腔中。先导级被布置在先导阀芯腔中。先导级阀芯与主级阀芯有选择地流体联通。微处理器包含具有约束结构控制器和补偿控制器的控制器。约束结构控制器和补偿控制器的输出相加，构成传送到先导级阀芯的电气信号。

本公开的另一实施形态涉及一种对控制器的多个增益进行最优化的方法。该方法包含限定控制参数的第一增益。控制参数的第二增益被限定。第一与第二增益以及控制参数被控制器用于产生用于装置的命令信号。为第一增益选择低点和高点。为第二增益选择低点和高点。第一增益的低点和高点中的每一个与第二增益的低点和高点中的每一个组合。对于各个组合，计算在装置的实际系统参数和希望的系统参数之间的误差。实际系统参数为命令信号的函数。选择产生最低误差的组合。所选组合的第一与第二增益的值用在后续的迭代中。

本公开的另一实施形态涉及一种对约束结构控制器的控制参数进行最优化的方法。该方法包含以第一迭代的第一时间间隔评价成本函数(cost function)。计算控制参数。以第一迭代的第二时间间隔评价成本函数。更新控制参数。以第一迭代的第三时间间隔评价成本函数。进行迭代分析。迭代分析将第一迭代与先前的迭代进行比较，并将控制参数的值设置为在第一迭代中计算的控制参数值和在先前迭代中计算的控制参数之中的一个。