[发明专利]用于液压控制的多执行器变转速泵阀复合控制方法

权利要求书

1.一种用于液压控制的多执行器变转速泵阀复合控制方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤1：识别变转速泵阀执行器的运动状态；

获取第一执行器的输出信号α₁和第二执行器的输出信号α₂，直到第n执行器的输出信号α_n；当k＝f(α_i≠0)＝1，i＝1，2，…，n时，运动状态识别结果为执行器单动；当k＝f(α_i≠0)≥2，i＝1，2，…，n时，运动状态识别结果为执行器复合动作；当k＝f(α_i≠0)＝0，i＝1，2，…，n时，运动状态识别结果为待机状态；

步骤2：多执行器变转速泵阀控制策略的选择与协调；

获取步骤1中的运动状态识别结果，执行器单动的控制策略确定为单动控制策略；执行器复合动作的控制策略确定为复合动作控制策略；待机状态不需要启动控制策略；

步骤21：所述的单动控制策略，采取多路阀阀口全开，泵流量控制器控制伺服电动机转速实现变转速泵控执行器运动的单动控制策略；

执行器单动状态时，主控制器根据执行器电控手柄的开度信号预控泵流量控制器输出基础流量使系统建压，压力补偿控制器输出最大阀芯控制信号Xmax控制多路阀阀口全开，压力传感器实时采集多路阀进出口压力p₁、p₂和泵口压力p_s1，经计算将多路阀压差信号Δp＝p₁-p₂实时传递到主控制器，主控制器实时根据负载压力p_L与多路阀压差信号Δp计算泵口理论压力p_sT，输出信号至泵流量控制器驱动定量泵，通过实时控制泵口压力以改变阀口压差，使其满足下式：

p_s1＝p_L+Δp＝p_L+(p₁-p₂)；

式中：p_s1表示第一泵口压力；p_L表示负载压力；Δp表示多路阀压差信号；p₁表示第一多路阀进出口压力；p₂表示第二多路阀进出口压力；

通过变转速泵控制流量，实现执行器运动的单动控制策略；

步骤22：所述的复合动作控制策略，选择采取压力补偿控制器实时在线修正多路阀阀芯位移，控制执行器多路阀的阀口开度实现阀控多执行器运动，泵流量控制器变转速驱动泵匹配系统流量的复合动作控制策略；

执行器复合动作状态时，执行器控制手柄输出信号为α₁，α₂，…，α_i，泵流量控制器首先根据执行器电控手柄输出信号预设伺服电动机转速，控制伺服电动机驱动定量泵输出系统基础流量，压力补偿控制器通过压力传感器和位移传感器采集多路阀的压力信号和位移信号，实时计算多路阀的流量Q₁，Q₂，…，Q_i和压差Δp₁₁，Δp₂₂，…，Δp_jj，当Q₁+Q₂+…+Q_iQ_smax，Q_smax为系统定量泵最大输出流量，系统处于流量未饱和状态，此时根据多路阀流量Q，压差Δp和阀芯位移X的关系，在线修正多路阀阀芯位移参数，输出阀芯位移控制信号X₁、X₂，…，X_i，实现阀控多执行器运动，同时主控制器根据最大负载压力p_LMAX和多路阀实时压差Δp₁₁、Δp₂₂，…，Δp_jj计算泵口理论压力p_sT，与采集的泵口压力p_s2构成压力闭环，控制信号到泵流量控制器，驱动定量泵提供系统所需的流量，使其满足下式：

p_s2＝p_L1+Δp₁₁＝p_L2+Δp₂₂＝…＝p_Lk+Δp_jj；

式中：p_s2表示第二泵口压力；p_L1表示第一执行器实时负载压力；Δp₁₁表示第一多路阀实时压差；p_L2表示第二执行器实时负载压力；Δp₂₂表示第二多路阀实时压差；p_Lk表示执行器k实时负载压力；Δp_jj表示多路阀j实时压差；k表示执行器编号，k∈(1，i)；j表示多路阀编号，j∈(1，i)；

通过泵阀复合控制流量分配，实现泵流量控制器变转速驱动泵匹配系统流量的复合动作控制策略；

步骤3：控制执行器复合动作，实现多路阀变转速泵阀复合控制；

当执行器复合动作状态时，压力补偿控制器实时计算的多路阀的流量Q₁，Q₂，…，Q_i满足Q₁+Q₂+…+Q_i＝Q_smax时，系统处于流量饱和状态，此时主控制器对执行器控制手柄输出信号α₁，α₂，…，α_i进行抗饱和算法处理，将输出信号进行等比例减小，得到新的输出信号α'_k，如下所示：

式中：α'_k表示处理后的第k个执行器控制手柄输出信号；α_max表示系统定量泵最大输出理论Q_smax对应的控制手柄最大理论输出信号；(k＝1，2，…，i)表示对控制手柄实际输出信号求和；α_k表示第k个执行器控制手柄输出信号；i表示执行器总数；

再将新的输出信号α′₁，α′₂，…，α′_i替代步骤22的控制手柄输出信号，继续按步骤22执行复合动作控制策略，保证多执行器运动协调性。