液压缸同步控制方法及用于控制多液压缸同步动作的系统技术方案

本发明专利技术公开了一种液压缸同步控制方法及用于控制多液压缸同步动作的系统，包括：根据已确定的基准液压缸以及基准液压缸对应的同步基准速度相对于每个液压缸的最大移动速率的实际速度比率，利用预设的输入输出映射网络模型，由实时获取到的指令输入信号得到针对每个液压缸并满足线性控制条件的实际驱动信号；向每个比例阀输出相应的实际驱动信号，以通过比例阀来控制对应液压缸的移动速度，从而补偿每个液压缸的实际移动速度差带来的不同步位移。本发明专利技术省去了复杂的PID调试环节，解决了闭环控制在特定情况下会造成液压缸不同步现象的缺陷，运算方法简单，尤其适用于较低性能的控制器，经济实用。

Synchronous control method of hydraulic cylinder and the system used to control synchronous action of multiple hydraulic cylinders

【技术实现步骤摘要】
液压缸同步控制方法及用于控制多液压缸同步动作的系统
本专利技术涉及液压缸控制
，具体地说，是涉及一种液压缸同步控制方法及用于控制多液压缸同步动作的系统。
技术介绍
在工程机械领域经常需要对多个液压缸进行同步控制，如需要至少两个液压缸同步举升重物，一般都是利用多个同步举升液压缸通过一个指令输入装置来控制负载的起升和下降(液压缸动作快慢与指令输入信号的输入量相关)，要求这些液压缸的同步性要好，才能保证设备平稳地工作。在现有技术中，液压缸同步控制系统通常采用PID控制，对比例阀进行流量开度控制，使得当前系统在使用前需要复杂的PID调试环节，这种较为复杂的数学运算并不适用于较低性能的比例阀驱动器。另外，在向比例阀驱动器输入的指令输入信号进行不同程度变化的情况下，若该系统采用闭环控制技术，则容易出现超调、振荡等现象，造成多液压缸的不同步现象。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种液压缸同步控制方法，包括：步骤一、根据已确定的基准液压缸、以及所述基准液压缸对应的同步基准速度相对于每个液压缸的最大移动速率的实际速度比率，利用预设的输入输出映射网络模型，由实时获取到的指令输入信号得到针对每个液压缸并满足线性控制条件的实际驱动信号，其中，根据比例阀线性控制阈值，构建所述输入输出映射网络模型，使得每个比例阀工作在线性控制状态；步骤二、向每个比例阀输出相应的所述实际驱动信号，以通过比例阀来控制对应液压缸的移动速度，从而补偿每个液压缸的实际移动速度差带来的不同步位移。优选地，在所述步骤一中，确定每个液压缸的最大移动速率；选取所述最大工作速率中的最小值，将该最小值对应的所述液压缸确定为所述基准液压缸，并将当前基准液压缸的所述最大移动速率确定为所述同步基准速度。优选地，在所述步骤一中，根据指令输入信号的数字量数据，利用所述输入输出映射网络模型，得到与所述指令输入信号匹配的第一控制回路输出量；将所述第一控制回路输出量分别与每个液压缸的实际速度比率进行乘法运算，得到针对每个液压缸的控制回路输出量，进一步得到相应的所述实际驱动信号。优选地，根据比例阀线性控制阈值对应的第一控制回路输出量，检测所述每个液压缸的控制回路输出量，基于检测结果对每个液压缸的所述实际驱动信号进行优化同步控制，其中，若当前任一液压缸的控制回路输出量小于或等于所述比例阀线性控制阈值对应的第一控制回路输出量，则向每个液压缸输出数据量为零的实际驱动信号。优选地，在确定每个液压缸的最大移动速率步骤中，进一步包括：获取指令输入信号的数字量的最大值，利用所述输入输出映射网络模型，得到与当前所述指令输入信号匹配的所述第一控制回路输出量，进一步得到与当前所述第一控制回路输出量匹配的所述实际驱动信号；向每个比例阀输出当前所述实际驱动信号，以控制对应液压缸的移动速度，并记录每个液压缸在满行程运动下的时间，从而得到所述每个液压缸的最大移动速率。优选地，在所述步骤一中，在获取到的所述指令输入信号的数字量数据小于所述比例阀线性控制阈值时，利用所述输入输出映射网络模型，得到标定为零的所述第一控制回路输出量。另一方面，本专利技术还提出了一种液压缸同步控制装置，所述装置包括：驱动信号生成模块，其构成为根据已确定的基准液压缸、以及所述基准液压缸对应的同步基准速度相对于每个液压缸的最大移动速率的实际速度比率，利用预设的输入输出映射网络模型，由实时获取到的指令输入信号得到针对每个液压缸并满足线性控制条件的实际驱动信号，其中，根据比例阀线性控制阈值，构建所述输入输出映射网络模型，使得每个比例阀工作在线性控制状态；驱动信号输出模块，其构成为向每个比例阀输出相应的所述实际驱动信号，以通过比例阀来控制对应液压缸的移动速度，从而补偿每个液压缸的实际移动速度差带来的不同步位移。优选地，所述装置还包括：同步基准选取模块，其中，所述同步基准选取模块，其构成为确定每个液压缸的最大移动速率，进一步选取所述最大工作速率中的最小值，将该最小值对应的所述液压缸确定为所述基准液压缸，并将当前基准液压缸的所述最大移动速率确定为所述同步基准速度。优选地，所述驱动信号生成模块，其进一步构成为根据指令输入信号的数字量数据，利用所述输入输出映射网络模型，得到与所述指令输入信号匹配的第一控制回路输出量，将所述第一控制回路输出量分别与每个液压缸的实际速度比率进行乘法运算，得到针对每个液压缸的控制回路输出量，进一步得到相应的所述实际驱动信号。优选地，所述驱动信号输出模块，其进一步构成为根据比例阀线性控制阈值对应的第一控制回路输出量，检测所述每个液压缸的控制回路输出量，基于检测结果对每个液压缸的所述实际驱动信号进行优化同步控制，其中，若当前任一液压缸的控制回路输出量小于或等于所述比例阀线性控制阈值对应的第一控制回路输出量，则向每个液压缸输出数据量为零的实际驱动信号。另外，本专利技术提出了一种用于控制多液压缸同步动作的系统，所述系统包括：指令输入装置，其用于发送指令输入信号；至少两个比例阀，其用于接收相应的所述实际驱动信号，并控制对应液压缸的移动速度，从而补偿每个液压缸的实际移动速度差带来的不同步位移；与每个所述比例阀对应连接的液压缸；如上述所述的液压缸同步控制装置，其位于所述指令输入装置和所述比例阀之间，用于根据已确定的基准液压缸、以及所述基准液压缸对应的同步基准速度相对于每个液压缸的最大移动速率的实际速度比率，利用预设的输入输出映射网络模型，由实时获取到的所述指令输入信号得到针对每个液压缸并满足线性控制条件的实际驱动信号，以及向每个所述比例阀输出相应的所述实际驱动信号，其中，根据比例阀线性控制阈值，构建所述输入输出映射网络模型，使得每个比例阀工作在线性控制状态。与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：本专利技术提出了一种液压缸同步控制方法及用于控制多液压缸同步位置的系统。该方法和系统，省去了复杂的PID调试环节，解决了闭环控制在特定情况下会造成液压缸不同步现象的缺陷，没有过于复杂的数学运算，尤其适用于较低性能的驱动控制器，经济实用。本专利技术的其他优点、目标，和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例共同用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为本申请实施例的用于控制多液压缸同步动作的系统的结构示意图。图2为本申请实施例的用于控制多液压缸同步动作的系统中的液压缸同步控制装置20的工作流程图。图3为本申请实施例的液压缸同步控制方法的步骤图。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液压缸同步控制方法，包括：/n步骤一、根据已确定的基准液压缸、以及所述基准液压缸对应的同步基准速度相对于每个液压缸的最大移动速率的实际速度比率，利用预设的输入输出映射网络模型，由实时获取到的指令输入信号得到针对每个液压缸并满足线性控制条件的实际驱动信号，其中，根据比例阀线性控制阈值，构建所述输入输出映射网络模型，使得每个比例阀工作在线性控制状态；/n步骤二、向每个比例阀输出相应的所述实际驱动信号，以通过比例阀来控制对应液压缸的移动速度，从而补偿每个液压缸的实际移动速度差带来的不同步位移。/n

【技术特征摘要】
1.一种液压缸同步控制方法，包括：
步骤一、根据已确定的基准液压缸、以及所述基准液压缸对应的同步基准速度相对于每个液压缸的最大移动速率的实际速度比率，利用预设的输入输出映射网络模型，由实时获取到的指令输入信号得到针对每个液压缸并满足线性控制条件的实际驱动信号，其中，根据比例阀线性控制阈值，构建所述输入输出映射网络模型，使得每个比例阀工作在线性控制状态；
步骤二、向每个比例阀输出相应的所述实际驱动信号，以通过比例阀来控制对应液压缸的移动速度，从而补偿每个液压缸的实际移动速度差带来的不同步位移。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤一中，
确定每个液压缸的最大移动速率；
选取所述最大工作速率中的最小值，将该最小值对应的所述液压缸确定为所述基准液压缸，并将当前基准液压缸的所述最大移动速率确定为所述同步基准速度。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步骤一中，
根据指令输入信号的数字量数据，利用所述输入输出映射网络模型，得到与所述指令输入信号匹配的第一控制回路输出量；
将所述第一控制回路输出量分别与每个液压缸的实际速度比率进行乘法运算，得到针对每个液压缸的控制回路输出量，进一步得到相应的所述实际驱动信号。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
根据比例阀线性控制阈值对应的第一控制回路输出量，检测所述每个液压缸的控制回路输出量，基于检测结果对每个液压缸的所述实际驱动信号进行优化同步控制，其中，
若当前任一液压缸的控制回路输出量小于或等于所述比例阀线性控制阈值对应的第一控制回路输出量，则向每个液压缸输出数据量为零的实际驱动信号。


5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在确定每个液压缸的最大移动速率步骤中，进一步包括：
获取指令输入信号的数字量的最大值，利用所述输入输出映射网络模型，得到与当前所述指令输入信号匹配的所述第一控制回路输出量，进一步得到与当前所述第一控制回路输出量匹配的所述实际驱动信号；
向每个比例阀输出当前所述实际驱动信号，以控制对应液压缸的移动速度，并记录每个液压缸在满行程运动下的时间，从而得到所述每个液压缸的最大移动速率。


6.根据权利要求3～5中任一项所述的方法，其特征在于，在所述步骤一中，
在获取到的所述指令输入信号的数字量数据小于所述比例阀线性控制阈值时，利用所述输入输出映射网络模型，得到标定为零的所述第一控制回路输出量。


7.一种液压缸同步控制装置，其特征在于，所述装置包括：
驱动信号生成模块，其构成为根据已确定的基准...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍普照，胡喜斌，张曦，吴威威，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43