[发明专利]一种液压离合器活塞运动的滑模控制方法、装置及其系统

说明书

本发明公开了一种液压离合器活塞运动的滑模控制方法、装置及其系统。方法包括：根据离合器充液阶段的参考压力与实际压力的差值构建压力跟踪误差的滑模面函数；基于等效控制对所述滑模面函数进行处理获得具有不确定干扰控制项和活塞运动参数项的滑模控制器；其中，不确定干扰控制项包括电磁阀比例溢流阀电磁力水平特性波动不确定项；根据所述不确定干扰控制项构建具有可调增益系数的切换控制函数，并设定可调增益系数的边界范围；根据所述滑模控制器进行稳定性分析。本发明提供技术方案，实现决离合器充液阶段消除摩擦片间隙的精准控制。

技术领域

本发明实施例涉及离合控制技术领域，尤其涉及一种液压离合器活塞运动的滑模控制方法、装置及其系统。

背景技术

液力机械动力传动形式的推土机作为一种常见的土方工程机械设备，其作业过程中挡位切换频繁，根据其离合器接合过程的特点，对存在唯一活塞运动过程的充液阶段的控制有着较高要求。随着精细化、微观控制能更好地展现企业产品的技术水平，集合了机、电、液和控制算法一体化结合的离合器活塞运动控制方法，对提高离合器接合的精准性和换挡平顺性有重要的工程应用价值。

目前现有的技术通过开式或压力开关反馈的方法对离合器活塞运动控制，存在不确定的压力和运动行程偏差，不能有效地获得活塞位移及速度等参数数值，影响故障诊断和离合器摩擦片之间热管理控制及数据分析，控制方法存在不足。

发明内容

本发明提供一种液压离合器活塞运动的滑模控制方法、装置及其系统，考虑比例电磁溢流阀电磁力特性、主阀芯控制的压力和流量不确定性，实现决离合器充液阶段消除摩擦片间隙的精准控制。

第一方面，本发明提供一种液压离合器活塞运动的滑模控制方法，包括：

根据离合器充液阶段的参考压力与实际压力的差值构建压力跟踪误差的滑模面函数；

基于等效控制对所述滑模面函数进行处理获得具有不确定干扰控制项和活塞运动参数项的滑模控制器；其中，不确定干扰控制项包括电磁阀比例溢流阀电磁力水平特性波动不确定项；

根据所述不确定干扰控制项构建具有可调增益系数的切换控制函数，并设定可调增益系数的边界范围；

根据所述滑模控制器进行稳定性分析。

可选的，在根据所述滑模控制器进行稳定性分析之后，还包括：

根据所述活塞运动参数项建立非线性状态观测器；

根据所述非线性状态观测器获得观测可调节增益系数边界。

第二方面，本发明提供一种液压离合器活塞运动的滑模控制装置，包括：

滑模面函数模块，用于根据离合器充液阶段的参考压力与实际压力的差值构建压力跟踪误差的滑模面函数；

处理模块，用于基于等效控制对所述滑模面函数进行处理获得具有不确定干扰控制项和活塞运动参数项的滑模控制器；其中，不确定干扰控制项包括电磁阀比例溢流阀电磁力水平特性波动不确定项；

切换控制模块，用于根据所述不确定干扰控制项构建具有可调增益系数的切换控制函数，并设定可调增益系数的边界范围；

稳定性分析模块，用于根据所述滑模控制器进行稳定性分析。

可选的，所述的液压离合器活塞运动的滑模控制装置，还包括：

状态观测模块，用于根据所述活塞运动参数项建立非线性状态观测器；

所述非线性状态观测器，用于获得观测可调节增益系数边界。

第三方面，本发明提供一种液压离合器活塞运动的滑模控制系统，包括：指令信号接收模块、数据采集模块、执行模块和数据处理模块；其中，数据处理模块包括本发明实施例任意所述的液压离合器活塞运动的滑模控制装置；