[发明专利]控制液压系统的方法有效
申请号: | 202010170360.1 | 申请日: | 2020-03-12 |
公开(公告)号: | CN111692166B | 公开(公告)日: | 2022-08-02 |
发明(设计)人: | S.P.摩尔曼;C.J.温加茨 | 申请(专利权)人: | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 |
主分类号: | F15B21/08 | 分类号: | F15B21/08;F15B19/00 |
代理公司: | 中国专利代理(香港)有限公司 72001 | 代理人: | 刘桢;司昆明 |
地址: | 美国密*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 控制 液压 系统 方法 | ||
本发明涉及控制液压系统的方法。一种液压系统可以包括电液控制阀,该电液控制阀设置成在加压流体源和液压致动器之间流体连通。液压系统可以被控制以校正目标致动器压力和从控制阀输出的当前致动器压力之间的偏移误差,而不放大控制阀和液压致动器之间的流体中的压力振荡。
技术领域
闭环控制系统也称为反馈控制系统,经常用于监测、控制和调节过程变量(例如,温度、压力和/或速度),使得变量的实际值与变量的期望值或设定点相同。为了实现这一点,传感器用来监测变量的实际值,并将代表变量的信号反馈给比较器,比较器计算变量的实际值和期望值之间的差值,并将该差值作为误差信号输出。然后,误差信号被提供给控制器,该控制器确定过程并对过程进行任何必要的校正(例如,通过调整一个或多个致动器的操作),以使变量的实际值与设定点一致。在液压系统中,控制器可以通过向控制阀发送信号来控制或调节系统内流体的流量和/或压力,该信号控制该控制阀的打开或关闭。
背景技术
液压系统中的压力振荡或脉冲可能会发生,例如,由于由泵供应的流体的量的变化、控制阀的致动,或者由于液压缸或马达中的负载波动。此外,液压系统中可能出现压力振荡,由于系统阻尼减小,液压系统设计成允许快速反应时间。在一些液压系统中,这些压力振荡可能随着时间的推移而消失,而无需对致动器进行任何调整。因此,在这样的系统中,可能希望采用闭环控制方法,该闭环控制方法可以调整期望压力和系统内感测到的实际压力之间的差值,而无需调整由于压力振荡而在期望压力和实际压力之间可能最初出现的压力差。
发明内容
在控制液压系统的方法中,可以接收表示目标致动器压力中的增加的电压力命令信号,该目标致动器压力从电液控制阀输出,该电液控制阀设置成在加压流体源和液压致动器之间流体连通。控制阀可以响应于压力命令信号而打开,以提供从加压流体源到液压致动器的加压流体的流动。加压流体的流动可以在控制阀和液压致动器之间的流体中产生压力振荡。代表控制阀和液压致动器之间的流体的压力的当前致动器压力可以多次被感测。目标致动器压力和当前致动器压力之间的压力差可以作为时间的函数多次被计算。调整因子可以至少部分地基于(i)目标致动器压力和当前致动器压力之间的计算压力差,以及(ii)目标致动器压力和当前致动器压力之间的压力差作为时间函数的变化率,以及(iii)目标致动器压力和当前致动器压力之间的压力差随时间推移的总和。调整因子可以施加到压力命令信号,以获得调整后的压力命令信号。调整后的压力命令信号可以被施加到控制阀,以校正目标致动器压力和当前致动器压力之间的偏移误差。
在一种形式中,施加到控制阀的调整后的压力命令信号可能不会放大在控制阀和液压致动器之间的流体中产生的压力振荡。
目标致动器压力和当前致动器压力之间的压力差可以作为时间的函数来计算,以产生由一系列原始误差值组成的原始误差信号,可以从一系列原始误差值中计算平均误差值,并且可以从平均误差值中生成调整因子。在这种情况下,可以通过将控制算法施加到计算的平均误差值来生成调整因子。控制算法可以包括比例项、积分项或微分项中的至少一项。
该系列原始误差值可以作为时间的函数存储在存储器中。可以通过顺序评估该系列原始误差值中的原始误差值来计算平均误差值,以识别峰值误差值和相邻谷值误差值。平均误差值可以通过将峰值误差值和相邻谷值误差值相加以获得误差值和,然后将误差值和除以2来计算。
通过计算相对于原始误差值的时间的一阶导数以产生一系列差分误差值,可以识别峰值误差值和相邻谷值误差值。每个差分误差值可以与相同序列中的先前差分误差值进行比较,以识别(i)第一对相邻的相反符号的第一和第二差分误差值,其中第一对中的第一差分误差值是正值,以及(ii)第二对相邻的相反符号的第三和第四差分误差值,其中第二对中的第三差分误差值是负值。可以识别对应于第一差分误差值的一系列原始误差值中的第一原始误差值,并且可以将第一原始误差值存储为峰值误差值。可以识别对应于第三差分误差值的一系列原始误差值中的第二原始误差值,并且可以将第二原始误差值存储为谷值误差值。
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