【技术实现步骤摘要】
一种提高阵列高速开关阀使用寿命的PWM控制方法与系统
[0001]本专利技术涉及数字液压控制领域，尤其涉及一种提高阵列高速开关阀使用寿命的PWM控制方法与系统。
技术介绍
[0002]数字液压系统分为两种类型，一种是以单个高速开关阀为控制元件，通过脉冲宽度调制(PWM)控制方法实现流量调节；另一种是以阵列高速开关阀为控制元件，通过脉冲编码调制(PCM)控制方法实现流量调节。阵列高速开关阀相较于高速开关阀可以同时兼顾大流量和高动态，然而由于采用PCM控制方法，由于本质上为有级调速，必然存在量化误差，故控制精度难以进一步提升。
[0003]将PWM控制方法应用于阵列高速开关阀是提高其控制精度的有效措施之一。然而，在PWM控制模式下，阵列高速开关阀中的所有开关阀均处于高频切换状态中，即阀芯与阀座不停地高速撞击，由此引起了振动、噪声、阀口磨损以及线圈加速老化等问题，这些均会严重降低阵列高速开关阀的使用寿命。其次，由于各开关阀的切换次数不一致，导致各开关阀性能衰减不同，这对后期维护保养产生不利的影响。
技术实现思路
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种提高阵列高速开关阀使用寿命的PWM控制方法，其特征在于，利用PWM控制器控制由流量增益相同的第一开关阀、第二开关阀以及第三开关阀并列构成的阵列高速开关阀的工作状态，具体包括以下步骤：(1.1)将控制量u平均分为三个范围，每个范围对应设置一种模式，包括模式一、模式二、模式三；所述的控制量为用于控制阵列高速开关阀平均输出流量的PWM信号占空比；(1.2)每个模式状态下，对于阵列高速开关阀中的每个开关阀的PWM信号占空比进行分配，根据分配的占空比构建每个开关阀的工作状态；具体的分配方式如下：模式一，u取值范围为0
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1/3，第一开关阀的占空比为3u，第二开关阀的占空比与第三开关阀占空比均为0；模式二，u取值范围为1/3
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2/3，第一开关阀的占空比为1，第二开关阀的占空比为3u
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1，第三开关阀占空比为0；模式三，u取值范围为2/3
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1，第一开关阀的占空比为1、第二开关阀的占空比为1，第三开关阀占空比为3u
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2；所述三种工作状态包括：开启、关闭和PWM切换；占空比为1代表工作状态为开启，占空比为0代表工作状态为关闭，占空比为其余数值代表工作状态为PWM切换。2.根据权利要求1所述的提高阵列高速开关阀使用寿命的PWM控制方法，其特征在于，还包括步骤：(1.3)以三个PWM信号周期T为一个循环周期，对每个模式下阵列高速开关阀中的每个开关阀的PWM信号占空比重新进行循环分配，从而达到每个模式下的每个开关阀处于任一工作状态时长相同。3.根据权利要求2所述的提高阵列高速开关阀使用寿命的PWM控制方法，其特征在于，所述的循环分配设置具体包括：模式一，在第一个周期T内，第一开关阀的占空比为3u，第二开关阀的占空比为0，第三开关阀占空比为0；第二周期T内，第一开关阀的占空比为0，第二开关阀的占空比为3u，第三开关阀的占空比为0；第三周期T内，第一开关阀的占空比为0，第二开关阀的占空比为0，第三开关阀的占空比为3u；三个周期T作为一个循环，实现循环分配；模式二，在第一个周期T内，第一开关阀的占空比为1，第二开关阀的占空比为3u
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1，第三开关阀占空比为0；第二周期T内，第一开关阀的占空比为0，第二开关阀的占空比为1，第三开关阀的占空比为3u
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1；第三周期T内，第一开关阀的占空比为3u
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1，第二开关阀的占空比为0，第三开关阀的占空比为1；三个周期T作为一个循环，实现循环分配；模式三，在第一个周期T内，第一开关阀的占空比为1，第二开关阀的占空比为1，第三开关阀占空比为3u
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2；第二周期T内，第一开关阀的占空比为3u
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2，第二开关阀的占空比为1，第三开关阀的占空比为1；第三周期T内，第一开关阀的占空比为1，第二开关阀的占空比为3u
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2，第三开关阀的占空比为1；三个周期T内作为一个循环，实现循环分配。4.一种提高阵列高速开关阀使用寿命的PWM控制系统，其特征在于，包括：模式分配模块，用于将控制量u平均分为三个范围，每个范围对应设置一种模式，...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱玉川，高强，王玉文，
申请(专利权)人：南京航空航天大学无锡研究院，
类型：发明
国别省市：
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