补偿控制方法、系统及设备技术方案

本发明专利技术提供补偿控制方法与系统，以提高定位精度。该系统包括比例积分微分控制系统、补偿单元和位移传感器；PID控制系统包括：控制器和标准化单元；补偿单元维护有针对预设的液压线性特性曲线的特性补偿信息；方法包括：控制器根据实际位移值和设定位移值的差值，向标准化单元输出速度值；其中，实际位移值由位移传感器采集的、由液压阀驱动的油缸活塞的位移值；标准化单元根据预设的液压线性特性曲线和获取的速度值，输出第一电压值；补偿单元根据特性补偿信息，确定与第一电压值对应的目标补偿值；补偿单元基于目标补偿值对电压值进行补偿处理，得到第二电压值并输出至液压阀；液压阀用于根据第二电压值驱动油缸活塞以相应的速度运动。速度运动。速度运动。

【技术实现步骤摘要】
补偿控制方法、系统及设备


[0001]本专利技术涉及计算机
，特别涉及补偿控制方法、系统及设备。

技术介绍

[0002]很多设备(例如全液压操作机，锻压机组电气系统，机械手)上会使用液压阀驱动油缸的活塞进行位移。传统的液压阀控制依赖于PID(比例积分微分控制)系统和位移传感器进行，其原理是：由位移传感器采集活塞的实际位移值，PID系统根据位移传感器所采集的设定位移值和实际位移值间的差值，计算得到速度值，并根据液压特性曲线(竖轴为速度值，横轴为电压值)向液压阀输出相应的控制电压，控制液压阀驱动油缸活塞以相应的速度运动。
[0003]专利技术人发现，PID系统所使用的液压特性曲线是线性的，而实际上，液压阀具有非线性的液压特性，按照传统PID控制，存在运动过程中活塞定位不准确的问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供补偿控制方法与系统，以提高定位精度。
[0005]为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：
[0006]一种补偿控制方法，应用于补偿控制系统，所述补偿控制系统包括比例积分微分控制系统、补偿单元和位移传感器；所述PID控制系统包括：控制器和标准化单元；所述补偿单元维护有针对预设的液压线性特性曲线的特性补偿信息；
[0007]所述方法包括：
[0008]所述控制器根据实际位移值和设定位移值的差值，向所述标准化单元输出速度值；其中，所述实际位移值由所述位移传感器采集的、由液压阀驱动的油缸活塞的位移值；
[0009]所述标准化单元根据预设的液压线性特性曲线和获取的速度值，输出第一电压值；
[0010]所述补偿单元根据所述特性补偿信息，确定与所述第一电压值对应的目标补偿值；
[0011]所述补偿单元基于所述目标补偿值对所述电压值进行补偿处理，得到第二电压值并输出至所述液压阀；所述液压阀用于根据所述第二电压值驱动油缸活塞以相应的速度运动。
[0012]可选的，所述补偿单元维护有多种类型的液压阀所对应的特性补偿信息；在所述补偿单元根据所述特性补偿信息，确定与所述第一电压值对应的目标补偿值之前，还包括：所述补偿单元获取液压阀的类型，并根据所获取类型确定所使用的特性补偿信息。
[0013]可选的，所述特性补偿信息包括：第一标定表或第二标定表；所述第一标定表包括：各速度典型值与相对应的标定补偿值；所述第二标定表包括：各电压典型值与相对应的标定补偿值；所述根据所述特性补偿信息，确定与所述第一电压值对应的目标补偿值包括：在所述第一标定表中查找与所述控制器输出的速度值对应的速度典型值；将查找到的速度
典型值所对应的标定补偿值，确定为所述目标补偿值；或者，在所述第二标定表中查找与所述第一电压值对应的电压典型值；将查找到的电压典型值所对应的标定补偿值，确定为所述目标补偿值。
[0014]可选的，在所述补偿单元根据所述特性补偿信息，确定与所述第一电压值对应的目标补偿值之前，还包括：确定预设电压值为起始电压值；向液压阀输入所述起始电压值，并以预设步长逐步增大或减少所输入的电压值；所述起始电压值，以及，以预设步长逐步增大或减少的每一电压值均为电压典型值；获取所述液压阀在各电压典型值下，驱动油缸活塞运动的速度值；根据所获取的各速度值，确定速度典型值；使用所述速度典型值所对应的电压典型值，以及所述速度典型值在液压线性特性曲线中所对应的电压值，计算标定补偿值。
[0015]可选的，所述特性补偿信息包括：表征速度值与补偿值的对应关系的第一特性补偿曲线函数；或者，表征电压值与补偿值的对应关系的第二特性补偿曲线函数；所述根据所述特性补偿信息，确定与所述第一电压值对应的目标补偿值包括：将所述控制器输出的速度值作为自变量输入所述第一特性曲线函数，所述第一特性曲线函数输出的因变量的具体取值为所述目标补偿值；或者，将所述第一电压值作为自变量输入所述第二特性曲线函数，所述第二特性曲线函数输出的因变量的具体取值为所述目标补偿值。
[0016]可选的，所述标准化单元维护有多种类型的液压阀所对应的液压线性特性曲线；
[0017]在所述标准化单元根据所述预设液压线性特性曲线和获取的速度值，输出第一电压值之前，还包括：
[0018]所述标准化单元获取液压阀的类型，并根据所获取类型确定所使用的液压线性特性曲线。
[0019]一种补偿控制系统，包括：
[0020]比例积分微分控制系统、补偿单元和位移传感器；所述PID控制系统包括：控制器和标准化单元；所述补偿单元维护有针对预设的液压线性特性曲线的特性补偿信息；其中：
[0021]所述控制器用于：
[0022]根据实际位移值和设定位移值的差值，向所述标准化单元输出速度值；其中，所述实际位移值由所述位移传感器采集的、由液压阀驱动的油缸活塞的位移值；
[0023]所述标准化单元用于：
[0024]根据预设的液压线性特性曲线和获取的速度值，输出第一电压值；
[0025]所述补偿单元用于：
[0026]根据所述特性补偿信息，确定与所述第一电压值对应的目标补偿值；
[0027]基于所述目标补偿值对所述电压值进行补偿处理，得到第二电压值并输出至所述液压阀；
[0028]所述液压阀用于：根据所述第二电压值驱动油缸活塞以相应的速度运动。
[0029]可选的，所述补偿单元维护有多种类型的液压阀所对应的特性补偿信息；
[0030]在根据所述特性补偿信息，确定与所述第一电压值对应的目标补偿值之前，所述补偿单元还用于：获取液压阀的类型，并根据所获取类型确定所使用的特性补偿信息。
[0031]可选的，所述特性补偿信息包括：第一标定表或第二标定表；所述第一标定表包括：各速度典型值与相对应的标定补偿值；所述第二标定表包括：各电压典型值与相对应的
标定补偿值；在所述根据所述特性补偿信息，确定与所述第一电压值对应的目标补偿值的方面，所述补偿单元具体用于：在所述第一标定表中查找与所述控制器输出的速度值对应的速度典型值；将查找到的速度典型值所对应的标定补偿值，确定为所述目标补偿值；或者，在所述第二标定表中查找与所述第一电压值对应的电压典型值；将查找到的电压典型值所对应的标定补偿值，确定为所述目标补偿值。
[0032]可选的，所述特性补偿信息包括：表征速度值与补偿值的对应关系的第一特性补偿曲线函数；或者，表征电压值与补偿值的对应关系的第二特性补偿曲线函数；在所述根据所述特性补偿信息，确定与所述第一电压值对应的目标补偿值的方面，所述补偿单元具体用于：将所述控制器输出的速度值作为自变量输入所述第一特性曲线函数，所述第一特性曲线函数输出的因变量的具体取值为所述目标补偿值；或者，将所述第一电压值作为自变量输入所述特性曲线函数，所述第二特性曲线函数输出的因变量的具体取值为所述目标补偿值。
[0033]可见，在本专利技术实施例引入了补偿单元，补偿单元维护有针对PID的液压线性特性曲线的特性补偿信息。
[0034]在PID系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种补偿控制方法，应用于补偿控制系统，其特征在于，所述补偿控制系统包括比例积分微分控制系统、补偿单元和位移传感器；所述PID控制系统包括：控制器和标准化单元；所述补偿单元维护有针对预设的液压线性特性曲线的特性补偿信息；所述方法包括：所述控制器根据实际位移值和设定位移值的差值，向所述标准化单元输出速度值；其中，所述实际位移值由所述位移传感器采集的、由液压阀驱动的油缸活塞的位移值；所述标准化单元根据预设的液压线性特性曲线和获取的速度值，输出第一电压值；所述补偿单元根据所述特性补偿信息，确定与所述第一电压值对应的目标补偿值；所述补偿单元基于所述目标补偿值对所述电压值进行补偿处理，得到第二电压值并输出至所述液压阀；所述液压阀用于根据所述第二电压值驱动油缸活塞以相应的速度运动。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述补偿单元维护有多种类型的液压阀所对应的特性补偿信息；在所述补偿单元根据所述特性补偿信息，确定与所述第一电压值对应的目标补偿值之前，还包括：所述补偿单元获取液压阀的类型，并根据所获取类型确定所使用的特性补偿信息。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述特性补偿信息包括：第一标定表或第二标定表；所述第一标定表包括：各速度典型值与相对应的标定补偿值；所述第二标定表包括：各电压典型值与相对应的标定补偿值；所述根据所述特性补偿信息，确定与所述第一电压值对应的目标补偿值包括：在所述第一标定表中查找与所述控制器输出的速度值对应的速度典型值；将查找到的速度典型值所对应的标定补偿值，确定为所述目标补偿值；或者，在所述第二标定表中查找与所述第一电压值对应的电压典型值；将查找到的电压典型值所对应的标定补偿值，确定为所述目标补偿值。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述补偿单元根据所述特性补偿信息，确定与所述第一电压值对应的目标补偿值之前，还包括：确定预设电压值为起始电压值；向液压阀输入所述起始电压值，并以预设步长逐步增大或减少所输入的电压值；所述起始电压值，以及，以预设步长逐步增大或减少的每一电压值均为电压典型值；获取所述液压阀在各电压典型值下，驱动油缸活塞运动的速度值；根据所获取的各速度值，确定速度典型值；使用所述速度典型值所对应的电压典型值，以及所述速度典型值在液压线性特性曲线中所对应的电压值，计算标定补偿值。5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述特性补偿信息包括：表征速度值与补偿值的对应关系的第一特性补偿曲线函数；或者，表征电压值与补偿值的对应关系的第二特性补偿曲线函数；所述根据所述特性补偿信息，确定与所述第一电压值对应的目标补偿值包括：将所述控制器输出的速度值作为自变量输入所述第一特性曲线函数，所述第一特性曲线函数输出的因变量的具体取值为所述目标补偿值；
或者，将所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘德灏，杨传刚，王安基，
申请(专利权)人：青岛海德马克智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：