一种电静液系统位移、速度软测量方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电静液系统位移、速度软测量方法，该测量方法包括以下步骤：1）从伺服驱动器读取伺服电机内部反馈的转速与转矩；2）获得转速、转矩、油液温度、粘度、位移与系统总泄漏的关联模型；3）得到系统总泄漏的关联模型后，再经过推算得到液压缸活塞杆的位移和速度。本发明专利技术通过伺服电机内部转速与转矩的反馈来实现液压缸活塞杆的位移和速度的测量，无需使用传感器，降低了成本，减少故障风险、布线、安装等，有利于多执行元件机械装备的自动化。

【技术实现步骤摘要】
一种电静液系统位移、速度软测量方法
本专利技术涉及电静液系统领域，尤其涉及一种电静液系统位移、速度软测量方法。
技术介绍
在我国经济快速发展以及能源紧缺、环境污染、人力成本上升等问题日益严重的状况下，结合快速发展的交流伺服电动机控制技术，研发一种可实现低能耗、高效可靠运行的新型液压节能控制技术，促进机械装备的混合动力化、电动化以及自动化，是国内机械装备制造企业适应社会发展所亟需解决的问题之一，也是全世界科研机构及机械装备制造企业的研究热点之一。现有电静液系统的速度、位置测量需要额外传感器（如速度、位移传感器），上述方式会增加额外成本，另外还会增加故障风险、布线、安装等，特别不利于多执行元件的机械装备的自动化。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种无需传感器的电静液系统位移、速度软测量方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种电静液系统位移、速度软测量方法，电静液系统包括伺服电机、伺服驱动器、泵和液压缸，伺服电机驱动泵工作，泵产生的流量提供给液压缸以推动活塞杆动作，所述伺服驱动器与伺服电机电连接；所述测量方法包括以下步骤：1）从伺服驱动器读取伺服电机内部反馈的转速与转矩；2）获得转速、转矩、油液温度、粘度、位移与系统总泄漏的关联模型；3）得到系统总泄漏的关联模型后，再根据伺服电机转速与泵的排量之积求出理论流量，理论流量扣除系统总泄漏之后即为推动液压缸活塞杆的实际流量，实际流量除以液压缸的有效工作面积，即得到液压缸活塞杆的速度；另外，根据伺服电机的旋转圈数换算成泵输出的理论油液容积，该理论油液容积扣除系统总泄漏之后得到输入到液压缸做功的实际油液容积，实际油液容积再除以液压缸有效工作面积，即得到液压缸活塞杆的位移。步骤2）中，转速、转矩、油液温度、粘度、位移与系统总泄漏的关联模型的获得方法如下：通过实验和仿真获得电静液系统的转速、转矩、油液温度、粘度和位移数据，再利用神经网络进行模型辨识，得到转速、转矩、油液温度、粘度、位移与系统总泄漏的关联模型。本专利技术采用以上技术方案，具有以下有益效果：通过伺服电机内部转速与转矩的反馈来实现液压缸活塞杆的位移和速度的测量，无需使用传感器，降低了成本，减少故障风险、布线、安装等，有利于多执行元件的机械装备的自动化。具体实施方式本专利技术一种电静液系统位移、速度软测量方法，电静液系统包括伺服电机、伺服驱动器、泵和液压缸，伺服电机驱动泵工作，泵产生的流量提供给液压缸以推动活塞杆动作，所述伺服驱动器与伺服电机电连接；所述测量方法包括以下步骤：1）从伺服驱动器读取伺服电机内部反馈的转速与转矩；2）获得转速、转矩、油液温度、粘度、位移与系统总泄漏的关联模型；3）得到系统总泄漏的关联模型后，再根据伺服电机转速与泵的排量之积求出理论流量，理论流量扣除系统总泄漏之后即为推动液压缸活塞杆的实际流量，实际流量除以液压缸的有效工作面积，即得到液压缸活塞杆的速度；另外，根据伺服电机的旋转圈数换算成泵输出的理论油液容积，该理论油液容积扣除系统总泄漏之后得到输入到液压缸做功的实际油液容积，实际油液容积再除以液压缸有效工作面积，即得到液压缸活塞杆的位移。步骤2）中，转速、转矩、油液温度、粘度、位移与系统总泄漏的关联模型的获得方法如下：和仿真获得电静液系统的转速、转矩、油液温度、粘度和位移数据，再利用神经网络进行模型辨识，得到转速、转矩、油液温度、粘度、位移与系统总泄漏的关联模型。本专利技术利用伺服电机的内部转速、转矩反馈来开展液压缸活塞杆的位移、速度软测量，以实现电静液系统无位移传感器的自动化、智能化控制，如挖掘机工作装置（如铲斗和推土铲）的轨迹控制，促进机械装备的施工自动化和智能化以提高生产率，如挖掘机自动平整、平坡以及挖掘，推土机推土铲提升缸和偏转缸，装载机自动装卸等。以上对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电静液系统位移、速度软测量方法，电静液系统包括伺服电机、伺服驱动器、泵和液压缸，伺服电机驱动泵工作，泵产生的流量提供给液压缸以推动活塞杆动作，所述伺服驱动器与伺服电机电连接；其特征在于：所述测量方法包括以下步骤：1）从伺服驱动器读取伺服电机内部反馈的转速与转矩；2）获得转速、转矩、油液温度、粘度、位移与系统总泄漏的关联模型；3）得到系统总泄漏的关联模型后，再根据伺服电机转速与泵的排量之积求出理论流量，理论流量扣除系统总泄漏之后即为推动液压缸活塞杆的实际流量，实际流量除以液压缸的有效工作面积，即得到液压缸活塞杆的速度；另外，根据伺服电机的旋转圈数换算成泵输出的理论油液容积，该理论油液容积扣除系统总泄漏之后得到输入到液压缸做功的实际油液容积，实际油液容积再除以液压缸有效工作面积，即得到液压缸活塞杆的位移。

【技术特征摘要】
1.一种电静液系统位移、速度软测量方法，电静液系统包括伺服电机、伺服驱动器、泵和液压缸，伺服电机驱动泵工作，泵产生的流量提供给液压缸以推动活塞杆动作，所述伺服驱动器与伺服电机电连接；其特征在于：所述测量方法包括以下步骤：1）从伺服驱动器读取伺服电机内部反馈的转速与转矩；2）获得转速、转矩、油液温度、粘度、位移与系统总泄漏的关联模型；3）得到系统总泄漏的关联模型后，再根据伺服电机转速与泵的排量之积求出理论流量，理论流量扣除系统总泄漏之后即为推动液压缸活塞杆的实际流量，实际流量除以液压缸的有效工作面积，即得到液压...

【专利技术属性】
技术研发人员：张树忠，张兰，黄豪杰，刘喜涛，李苏，练国富，唐一文，晏岱，陈丙三，
申请(专利权)人：福建工程学院，
类型：发明
国别省市：福建,35