[发明专利]一种数字阀组均匀切换控制方法

权利要求书

1.一种数字阀组均匀切换控制方法，其特征在于：其包括以下步骤：

S1、进行切换前的准备工作，具体包括以下步骤：

S11、将数字阀组所有数字阀关闭，并将数字阀组的进油口与压力源相连接，出油口与执行器相连接；

S12、给定执行器位置信号，通过执行器伸出速度计算出执行器所需要的流量Q；

S13、通过压力传感器采集数字阀组前后两腔的压力信号，并计算出单个开关阀开启时对应的理论流量q；

S2、根据数字阀组中数字阀的数量对阀芯位移x_v区间均等分，通过占空比在各区间内等分，实现近似连续的阀芯位移输出，得到等效阀芯位移x_v，等效阀芯位移x_v的计算方法如下所示：

0＜Q＜q,0＜x_v＜0.2,

q≤Q＜2q,0.2≤x_v＜0.4,

2q≤Q＜3q,0.4≤x_v＜0.6,

3q≤Q＜4q,0.6≤x_v＜0.8,

4q≤Q＜5q,0.8≤x_v＜1,

其中，q为单个开关阀开启时对应的理论流量，Q为执行器所需流量，τ为PWM控制信号的占空比，K_c是阀的流量系数，Δp为压差，m为拟合系数；

S3、根据等效阀芯位移x_v，反解数字阀组中数字阀开启数量n、占空比τ以及控制方式：

其中，数字阀开启数量n＝Q/q，占空比τ＝f(Q,p)，通过反解计算得到如下控制方式：

0＜x_v＜0.2,PCM：n＝0；PWM:τ＝5·x_v；

0.2≤x_v＜0.4,PCM：n＝1；PWM:τ＝5·(x_v-0.2)；

0.4≤x_v＜0.6,PCM：n＝2；PWM:τ＝5·(x_v-0.4)；

0.6≤x_v＜0.8,PCM：n＝3；PWM:τ＝5·(x_v-0.6)；

0.8≤x_v＜1,PCM：n＝4；PWM:τ＝5·(x_v-0.8)；

S4、基于步骤S12中上一次采样时间的开关信号，通过以切换次数少为原则的代价函数缩小组合空间，代价函数J＝|U_i+1-U_i|,U_i+1和U_i分别为后一时刻和前一时刻的开关信号，g根据代价函数最小即切换次数最少的原则，生成n个数字阀开启的PCM控制信号库，PCM控制信号库共有m(m≥1)种组合，

其中，PCM控制信号库具体为：

S5、根据上一时刻PCM控制信号U_i，以切换次数最小为原则，并利用所述随机函数randperm的无重复随机排列，选择符合的1种组合，确定PCM数字阀开启位置，即将步骤S4中生成的n个数字阀开启的PCM信号库中的信号进行随机列排序，随机选取一列作为PCM控制信号，完成不重复的重排采样，并反馈给代价函数J＝sum|U_i+1-U_i|，其中，i为上一PCM控制信号，i+1为当前时刻PCM控制信号；

S6、在已确定PCM组合中，为PWM控制数字阀补充1-Bit零元素；

S7、读取新确定组合中零元素的个数为k，二次利用所述随机函数randperm，按照选取零元素的位置作为PWM占空比信号；

S8、得到合成后的随机信号作为控制信号输出到所述各个数字阀。

2.根据权利要求1所述的数字阀组均匀切换控制方法，其特征在于：所述开关阀组采用的开关阀为二位二通结构的常闭式开关阀，每一个开关阀型号相同且阀口过流面积相同。

3.根据权利要求2所述的数字阀组均匀切换控制方法，其特征在于：所述开关阀组开关阀排序为V1、V2、V3、V4以及V5，等效阀芯位移x_v∈[0～1]。