專利名稱：遠距離多組比例泵液壓同步控制方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及液壓控制領域，尤其涉及一種多組比例泵液壓同步控制方法。
背景技術(shù)：
在各個行業(yè)中，很多大型液壓系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)都由多組大規(guī)格油缸組成且每組油缸要求同步動作，每組油缸(可能由一個或多個油缸組成)由于其運動所需流量大，均由多個比例控制源控制。以圖I為例第一油缸11由第一、二補償比例泵21、22控制，第二油缸 12由第三、四補償比例泵23、24控制，在運動過程中要求第一油缸11、第二油缸12同步動作。現(xiàn)有技術(shù)對大流量的液壓設備在進行同步控制時，主要采取人工補償法實現(xiàn)技術(shù)人員根據(jù)實際經(jīng)驗調(diào)節(jié)每臺主泵流量控制機構(gòu)，確保每臺主泵在相同控制信號的條件下具有相同的流量輸出，以保證各組油缸同步動作。人工補償時，主泵調(diào)節(jié)全憑技術(shù)人員的實際經(jīng)驗，受外界因素影響較大，同步精度極低；而且隨著每臺主泵容積損失的差異性以及外界因素的變化，造成再次不同步的概率較大，需要技術(shù)人員不定期地針對不同步程度反復調(diào)節(jié)，勞動強度大，；長期對主泵流量控制機構(gòu)手動調(diào)節(jié)，會增加主泵流量控制機構(gòu)的磨損、 降低其控制精度。傳統(tǒng)的主/從式液壓同步控制僅適用于短距離、響應特性快、流量小的、同步精度要求高的比例或伺服液壓系統(tǒng)，其可調(diào)范圍小、補償值波動頻率高，如果其應用于響應時間慢的長距離系統(tǒng)，因控制調(diào)節(jié)引起的流量變化傳遞到設備有一定的延時，所以可能造成設備奉禹合振動。而對于單比例泵控制的多油缸液壓系統(tǒng)的同步控制主要采用同步閥、同步馬達、 同步缸等，雖然具有較高的控制精度，但該類設備成本很高、自適應性能差，且僅適用于小流量的液壓系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種遠距離多組比例泵液壓同步控制方法，該方法分階段分區(qū)間對油缸進行補償，并能根據(jù)同步情況自動在設定范圍內(nèi)修正補償值，能夠有效消除泵控液壓系統(tǒng)由于主泵容積損失、系統(tǒng)內(nèi)泄漏等引起流量輸出差異以及由于遠距離系統(tǒng)響應特性差可能造成設備耦合振動的影響，同時還可以防止補償值變動過大造成的運動曲線的過大差異。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種遠距離多組比例泵液壓同步控制方法，包括以下步驟
步驟一、基本參數(shù)設定，設定控制信號補償值△ I、一階段油缸補償啟動值XI、二階段油缸補償啟動值X2、控制信號最大補償值Λ Imax、控制信號補償值的修正值AIii;
步驟二、調(diào)取控制信號補償值△ I，并通過兩組油缸上配置的位移檢測裝置，得到第一油缸位移值S1和第二油缸位移值S2,計算得到兩油缸當前位移差值Λ S，Λ S = S1 — S2 ;根據(jù)移差值AS的值確定所需補償?shù)挠透?。式?S1為第一油缸位移值 S2為第二油缸位移值
步驟三、根據(jù)計算得到的λ S值，并做如下選擇
1)當|Μ|〈XI時，如所有油缸均不到位則不補償直接返回步驟二，如有任何一油缸到位則記錄油缸到位時其它油缸與此油缸的瞬間位移差值ΛS并進入步驟四；
2)當Χ1<|Μ|〈Χ2時，如有任何一油缸到位則記錄油缸到位時其它油缸與此油缸的瞬
間位移差值AS并進入步驟四，如所有油缸均不到位并且一階段補償比例泵未被補償時對一階段補償比例泵的控制信號補償后，再判斷二階段補償比例泵是否已被補償，如已被補償，則取消二階段補償比例泵的補償后返回步驟二，如未被補償則直接返回步驟二，如所有油缸均不到位并且一階段補償比例泵已被補償時，再判斷二階段補償比例泵是否已被補償，如已被補償，則取消二階段補償比例泵的補償后返回步驟二，如未被補償則直接返回步驟二；
3)當|M|> X2時，如有任何一油缸到位則記錄油缸到位時其它油缸與此油缸的瞬間位
移差值AS并進入步驟四，如所有油缸均不到位并且一階段補償比例泵未被補償時對一階段補償比例泵的控制信號補償后，再判斷二階段補償比例泵是否已被補償，如已被補償，則直接返回步驟二，如未被補償，則對二階段補償比例泵的控制信號補償△ I后返回步驟二，如所有油缸均不到位并且一階段補償比例泵已被補償時，再判斷二階段補償比例泵是否已被補償，如已被補償，則直接返回步驟二，如未被補償，則對二階段補償比例泵的控制信號補償△ I后返回步驟二；
步驟四、判定控制信號補償值Λ I，
當M ^ Δ Imax時，本次補償控制結(jié)束；
當ΙΔ/Ι < Δ Imax并|Μ| > Χ2時，賦值Λ I = ΔΙ+ΔΙ <_后，本次補償控制結(jié)束；
當M < Δ Imax并|Μ| <X2時，本次補償控制結(jié)束。所述的步驟二中還包括判斷報警步驟，包括首先設定兩油缸最大位移差值ASmax, 當同時滿足Δ Smax ( |Δ3|、Λ Imax <網(wǎng)時，報警器報警。本發(fā)明一種遠距離多組比例泵液壓同步控制方法，該方法分階段分區(qū)間對油缸進行補償，能有效彌補由于系統(tǒng)響應時間慢可能造成設備耦合振動的影響，防止補償值變動過大造成的運動曲線的過大差異；并能根據(jù)同步情況自動在設定范圍內(nèi)修正補償值，能夠有效消除泵控液壓系統(tǒng)由于主泵容積損失、系統(tǒng)內(nèi)泄漏等引起流量輸出差異而造成的運動不同步現(xiàn)象。


圖I為大型液壓系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明遠距離多組比例泵液壓同步控制方法實施例I的控制流程圖。圖中11第一油缸、12第二油缸、21第一補償比例泵、22第二補償比例泵、23第三補償比例泵、24第四補償比例泵。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明表述的內(nèi)容之后，本領域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。在使用本發(fā)明的遠距離多組比例泵液壓同步控制方法進行控制時首先把控制每組油缸的多個比例泵分成各個階段，當比例泵為兩個時就把這兩個比例泵分為一階段補償比例泵和二階段補償比例泵。實施例I
如圖I所示，一種遠距離多組比例泵液壓同步控制方法，包括以下步驟
步驟一、基本參數(shù)設定，設定兩油缸最大位移差值λ Smax、控制信號補償值Λ I、一階段油缸補償啟動值XI、二階段油缸補償啟動值Χ2、控制信號最大補償值Λ Imax、控制信號補償值的修正值ΛΙ<_ ;在本實施例中采用逐漸增加控制信號的方法進行補償，所以選定的補償策略為以位移值較大的油缸為基準油缸，對位移值較小的油缸進行補償，所以設定值中Λ I Λ I都為正值。選用第一補償比例泵21和第三補償比例泵23作為一階段補償比例泵， 由一階段油缸補償啟動值Xl判定啟動補償；選用第二補償比例泵22和第四補償比例泵24 作為二階段補償比例泵，由二階段油缸補償啟動值Χ2判定啟動補償；
步驟二、如圖2所示，調(diào)取控制信號補償值Λ I，并通過兩組油缸上配置的位移檢測裝置，得到第一油缸11的第一油缸位移值S1和第二油缸12的第二油缸位移值S2,計算得到兩油缸當前位移差值Λ S，Λ S = S1 — S2 ;根據(jù)移差值Λ S的值確定所需補償?shù)挠透?，當?S>0 時對第二油缸12進行補償，當AS〈0時對第一油缸11進行補償；另外，在本步驟中，如同
時滿足Λ Sfflax彡|Δ3|、Δ Imax彡|ΔΙ|時，表明主泵容積損失過大，已經(jīng)無法補償，所以報警器報
m
目O式中=S1為第一油缸位移值 S2為第二油缸位移值
步驟三、根據(jù)計算得到的Λ S值，并做如下選擇
1)當|Λ |〈XI時，如所有油缸均不到位則不補償直接返回步驟二，如有任何一油缸到位則記錄油缸到位時其它油缸與此油缸的瞬間位移差值ΛS并進入步驟四；
2)當Χ1<|Μ|〈Χ2時，如有任何一油缸到位則記錄油缸到位時其它油缸與此油缸的瞬
間位移差值AS并進入步驟四，如所有油缸均不到位并且一階段補償比例泵未被補償時對一階段補償比例泵的控制信號補償后，再判斷二階段補償比例泵是否已被補償，如已被補償，則取消二階段補償比例泵的補償后返回步驟二，如未被補償則直接返回步驟二，如所有油缸均不到位并且一階段補償比例泵已被補償時，再判斷二階段補償比例泵是否已被補償，如已被補償，則取消二階段補償比例泵的補償后返回步驟二，如未被補償則直接返回步驟二；3)當|M| > X2時，如有任何一油缸到位則記錄油缸到位時其它油缸與此油缸的瞬間位
移差值AS并進入步驟四，如所有油缸均不到位并且一階段補償比例泵未被補償時對一階段補償比例泵的控制信號補償后，再判斷二階段補償比例泵是否已被補償，如已被補償，則直接返回步驟二，如未被補償，則對二階段補償比例泵的控制信號補償△ I后返回步驟二，如所有油缸均不到位并且一階段補償比例泵已被補償時，再判斷二階段補償比例泵是否已被補償，如已被補償，則直接返回步驟二，如未被補償，則對二階段補償比例泵的控制信號補償△ I后返回步驟二；
步驟四、判定控制信號補償值Λ I，
當|Δ/| ^ Δ Imax時，本次補償控制結(jié)束；
當1圳< Δ Imax并|Μ| > Χ2時，賦值Λ I = ΔΙ+ΔΙ修后，本次補償控制結(jié)束；
當|Δ/| < Δ Imax并|M| <X2時，本次補償控制結(jié)束。實施例2
如圖I所示，一種遠距離多組比例泵液壓同步控制方法，包括以下步驟
步驟一、基本參數(shù)設定，設定兩油缸最大位移差值Λ Smax、控制信號補償值Λ I、一階段油缸位補償啟動值XI、二階段油缸補償啟動值Χ2、控制信號最大補償值、控制信號補償值的修正值ΛΙ<_ ;在本實施例中采用逐漸減少控制信號的方法進行補償，所以選定的補償策略為以位移值較小的油缸為基準油缸，對位移值較大的油缸進行補償，所以設定值中 Λ I. Λ I都為負值。選用第一補償比例泵21和第三補償比例泵23作為一階段補償比例泵，由一階段油缸補償啟動值Xl判定啟動補償；選用第二補償比例泵22和第四補償比例泵 24作為二階段補償比例泵，由二階段油缸補償啟動值Χ2判定啟動補償；
步驟二、調(diào)取控制信號補償值△ I，并通過兩組油缸上配置的位移檢測裝置，得到第一油缸11的第一油缸位移值S1和第二油缸12的第二油缸位移值S2，計算得到兩油缸當前位移差值Λ S，Λ S = S1 — S2 ;根據(jù)Λ S的值確定所需補償?shù)挠透祝敠?S>0時對第一油缸11
進行補償，當Λ S〈0時對第二油缸12進行補償；另外，在本步驟中，如同時滿足ASmax<|AS|
、Δ Imax <|M|時，表明主泵容積損失過大，已經(jīng)無法補償，所以報警器報警。式中=S1為第一油缸位移值 S2為第二油缸位移值
步驟三、根據(jù)測量得到的Λ S值，并做如下選擇
1)當|Μ|〈XI時，如所有油缸均不到位則不補償直接返回步驟二，如有任何一油缸到位則記錄油缸到位時其它油缸與此油缸的瞬間位移差值λS并進入步驟四；
2)當Χ1<|Μ|〈Χ2時，如有任何一油缸到位則記錄油缸到位時其它油缸與此油缸的瞬
間位移差值AS并進入步驟四，如所有油缸均不到位并且一階段補償比例泵未被補償時對一階段補償比例泵的控制信號補償后，再判斷二階段補償比例泵是否已被補償，如已被補償，則取消后返回步驟二，如未被補償則直接返回步驟二，如所有油缸均不到位并且一階段補償比例泵已被補償時，再判斷二階段補償比例泵是否已被補償，如已被補償，則取消后返回步驟二，如未被補償則直接返回步驟二 ；
3)當|M| > X2時，如有任何一油缸到位則記錄油缸到位時其它油缸與此油缸的瞬間位
移差值AS并進入步驟四，如所有油缸均不到位并且一階段補償比例泵未被補償時對一階段補償比例泵的控制信號補償后，再判斷二階段補償比例泵是否已被補償，如已被補償，則直接返回步驟二，如未被補償，則補償△ I后返回步驟二，如所有油缸均不到位并且一階段補償比例泵已被補償時，再判斷二階段補償比例泵是否已被補償，如已被補償，則直接返回步驟二，如未被補償，則補償Λ I后返回步驟二 ；
步驟四、判定控制信號補償值Λ I，
當|Δ/| ^ Δ Imax時，本次補償控制結(jié)束；
當1圳< Δ Imax并|Μ| > Χ2時，賦值Λ I = ΔΙ+ΔΙ修后，本次補償控制結(jié)束；
當|Δ/| < Δ Imax并|M| <X2時，本次補償控制結(jié)束。
權(quán)利要求
1.一種遠距離多組比例泵液壓同步控制方法，包括以下步驟步驟一、基本參數(shù)設定，設定控制信號補償值△ I、一階段油缸補償啟動值XI、二階段油缸補償啟動值X2、控制信號最大補償值Λ Imax、控制信號補償值的修正值AIii;步驟二、調(diào)取控制信號補償值△ I，并通過兩組油缸上配置的位移檢測裝置，得到第一油缸位移值S1和第二油缸位移值S2,計算得到兩油缸當前位移差值Λ S，Λ S = S1 — S2 ;根據(jù)移差值AS的值確定所需補償?shù)挠透?；式中Si為第一油缸位移值，S2為第二油缸位移值；步驟三、根據(jù)計算得到的λ S值，并做如下選擇當|Μ|〈XI時，如所有油缸均不到位則不補償直接返回步驟二，如有任何一油缸到位則記錄油缸到位時其它油缸與此油缸的瞬間位移差值ΛS并進入步驟四；當Xl <Χ2時，如有任何一油缸到位則記錄油缸到位時其它油缸與此油缸的瞬間位移差值AS并進入步驟四，如所有油缸均不到位并且一階段補償比例泵未被補償時對一階段補償比例泵的控制信號補償后，再判斷二階段補償比例泵是否已被補償，如已被補償，則取消二階段補償比例泵的補償后返回步驟二，如未被補償則直接返回步驟二，如所有油缸均不到位并且一階段補償比例泵已被補償時，再判斷二階段補償比例泵是否已被補償，如已被補償，則取消二階段補償比例泵的補償后返回步驟二，如未被補償則直接返回步驟二；當|Μ| > Χ2時，如有任何一油缸到位則記錄油缸到位時其它油缸與此油缸的瞬間位移差值AS并進入步驟四，如所有油缸均不到位并且一階段補償比例泵未被補償時對一階段補償比例泵的控制信號補償ΛΙ后，再判斷二階段補償比例泵是否已被補償，如已被補償， 則直接返回步驟二，如未被補償，則對二階段補償比例泵的控制信號補償△ I后返回步驟二，如所有油缸均不到位并且一階段補償比例泵已被補償時，再判斷二階段補償比例泵是否已被補償，如已被補償，則直接返回步驟二，如未被補償，則對二階段補償比例泵的控制信號補償ΛI后返回步驟二；步驟四、判定控制信號補償值Λ I，當M ^ Δ Imax時，本次補償控制結(jié)束；當ΙΔ/Ι < Δ Imax并|Μ| > Χ2時，賦值Λ I = ΔΙ+ΔΙ <_后，本次補償控制結(jié)束；當M < Δ Ifflax并|Μ| <X2時，本次補償控制結(jié)束。
2.如權(quán)利要求I所述的遠距離多組比例泵液壓同步控制方法，其特征是所述的步驟二中還包括判斷報警步驟，包括首先設定兩油缸最大位移差值ASmax，當同時滿足Δ Sfflax ( |Δ3|、Δ Ifflax ( |Μ| 時，報警器報警。
全文摘要
本發(fā)明涉及液壓控制領域，尤其涉及一種多組比例泵液壓同步控制方法。一種遠距離多組比例泵液壓同步控制方法，包括以下步驟步驟一、基本參數(shù)設定；步驟二、調(diào)取控制信號補償值ΔI，根據(jù)ΔS的值確定所需補償?shù)挠透祝徊襟E三、根據(jù)計算得到的ΔS值所述的區(qū)間進行補償；步驟四、判定控制信號補償值ΔI，根據(jù)情況對ΔI進行修正。本發(fā)明方法分階段分區(qū)間對油缸進行補償，能有效彌補由于系統(tǒng)響應時間慢可能造成設備耦合振動的影響，防止補償值變動過大造成的運動曲線的過大差異；并能根據(jù)同步情況自動在設定范圍內(nèi)修正補償值，能夠有效消除泵控液壓系統(tǒng)由于主泵容積損失、系統(tǒng)內(nèi)泄漏等引起流量輸出差異而造成的運動不同步現(xiàn)象。
文檔編號F15B11/22GK102606551SQ201110025499
公開日2012年7月25日 申請日期2011年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月24日
發(fā)明者華良, 廖永鋒, 張久林, 繆洪斌 申請人:上海寶鋼工業(yè)檢測公司, 寶山鋼鐵股份有限公司