液压缸系统的压力控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种液压缸系统的压力控制方法，包括获取液压缸的流量参数，并根据流量参数计算流经液压缸的油液的油液流量；获取压力控制阀的压力参数、流经液压缸的油液的油液参数，并根据油液流量、压力参数、油液参数计算流经液压缸的油液的液动力；根据液动力、预设的补偿系数对压力控制阀的输入电流进行补偿，并根据补偿结果对液压缸的压力进行控制。本方案虑了液动力这一造成液压缸的实际压力与压力控制阀的输入电流非线性的原因，根据该液动力对压力控制阀的输入电流进行补偿，能够提高液压缸的压力的控制精度。压缸的压力的控制精度。压缸的压力的控制精度。

【技术实现步骤摘要】
液压缸系统的压力控制方法


[0001]本专利技术涉及液压缸控制
，特别涉及一种液压缸系统的压力控制方法。

技术介绍

[0002]液压缸是液压传动系统中重要的执行元件，能够将液压能转换成机械能。将液压缸设置在汽车上，能够对汽车的动力提供良好的支撑和保障。
[0003]现有的液压缸多为阀控液压缸，即通过阀门，例如电磁阀或滑阀控制液压缸的供油回路的通断。为了对液压缸进行良好的控制，以使车辆能够更平稳地运行，各大厂商在液压缸建压之后的压力跟随控制方面投入了较多的精力。
[0004]液压缸充油完成之后，如果液压缸不动，液压缸的压力响应特性非常接近电磁阀本身压力
‑
电流响应特性。参考图1，液压缸不动(液压缸的活塞不移动)时，液压缸的实际压力和目标压力曲线基本重合。此时根据压力传感器值做压力闭环控制，控制精度较高。而如果液压缸在压力控制过程中发生移动(例如单作用弹簧式液压缸或双作用液压缸会常发生移动)，液压缸移动时的流量，会引起驱动液压缸的电磁阀或滑阀有比较大的液动力，导致输入电流和控制压力之间的动态响应特性偏离稳态特性(也即液压缸不动时的电流
‑
压力响应特性)，呈现出液压缸压力控制精度差的结果。参考图2，液压缸移动(液压缸的活塞移动)时，随着活塞移动的加速度增大，液压缸的实际压力会受到较大的干扰。
[0005]因此，现有的阀控液压缸通过基于压力传感器的压力闭环控制可以在液压缸不动或者移动速度很慢时候有较高的控制精度，而对于可变体积移动液压缸的压力控制精度效果一般，特别是在液压缸移动速度较大时，压力控制精度很差，往往不能满足使用需求。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于解决现有技术中液压缸的压力控制精度差的问题。
[0007]为解决上述问题，本专利技术的实施方式公开了一种液压缸系统的压力控制方法，液压缸系统包括液压缸，液压缸包括缸体、活塞、液压杆，活塞可移动地设置在缸体的内腔，液压杆与活塞连接；并且，液压缸系统还包括压力控制阀、控制回路、供油回路，供油回路包括控制阀供油回路和液压缸供油回路；控制阀供油回路连接至压力控制阀的进油口，液压缸供油回路的两端分别连接压力控制阀的出油口和液压缸；控制回路的两端分别连接压力控制阀和液压缸供油回路；液压缸系统的压力控制方法用于对液压缸的压力进行控制；并且，液压缸系统的压力控制方法包括以下步骤：
[0008]S1：获取液压缸的流量参数，并根据流量参数计算流经液压缸的油液的油液流量；
[0009]S2：获取压力控制阀的压力参数、流经液压缸的油液的油液参数，并根据油液流量、压力参数、油液参数计算流经液压缸的油液的液动力；
[0010]S3：根据液动力、预设的补偿系数对压力控制阀的输入电流进行补偿，并根据补偿结果对液压缸的压力进行控制。
[0011]采用上述方案，考虑了液动力这一造成液压缸的实际压力与压力控制阀的输入电
流非线性的原因，根据该液动力对压力控制阀的输入电流进行补偿，能够提高液压缸的压力的控制精度。
[0012]根据本专利技术的另一具体实施方式，本专利技术实施方式公开的液压缸系统的压力控制方法，步骤S1中，流量参数包括缸体的内腔的横截面积、活塞的实际位移量；并且
[0013]根据以下公式计算油液流量：
[0014][0015]其中，Q为油液流量，x为活塞的实际位移量，A为缸体的内腔的横截面积。
[0016]采用上述方案，利用活塞的实际位移量和缸体的内腔的横截面积对油液流量进行计算，无需测量流经压力控制阀的油液的流量，使得测量更方便，也节约了布置流量传感器的成本。并且，活塞的实际位移量和缸体的内腔的横截面积都能够实际测得准确数值，提高了计算的精确度。
[0017]根据本专利技术的另一具体实施方式，本专利技术实施方式公开的液压缸系统的压力控制方法，步骤S1中，流量参数包括缸体的内腔的横截面积、活塞的计算位移量、液压缸的实际压力；并且
[0018]步骤S1还包括以下步骤：
[0019]S11：获取液压缸的压力位移特性曲线，并根据液压缸的压力位移特性曲线和液压缸的实际压力确定活塞的计算位移量；
[0020]S12：根据缸体的内腔的横截面积、活塞的计算位移量计算油液流量。
[0021]采用上述方案，根据液压缸的压力位移特性曲线确定出活塞的计算位移量，并进一步根据该计算位移量对油液流量进行计算，无需布置很多的传感器，节省了成本。
[0022]根据本专利技术的另一具体实施方式，本专利技术实施方式公开的液压缸系统的压力控制方法，步骤S12中，根据以下公式计算油液流量：
[0023][0024]其中，Q为油液流量，x
*
为活塞的计算位移量，A为缸体的内腔的横截面积。
[0025]根据本专利技术的另一具体实施方式，本专利技术实施方式公开的液压缸系统的压力控制方法，步骤S2中，压力参数包括压力控制阀的射流角度、压力控制阀的进油口和出油口的压差；
[0026]油液参数包括流经液压缸的油液的当前油温对应的油液密度；并且
[0027]根据以下公式计算液动力：
[0028][0029]其中，F
jet
为液动力，Q为油液流量，θ为压力控制阀的射流角度，Δp为压力控制阀的进油口和出油口的压差，ρ为油液密度。
[0030]采用上述方案，在计算液动力时综合考虑了流经液压缸的油液的当前油温对应的油液密度、压力控制阀的射流角度、压力控制阀的进油口和出油口的压差，提高了计算出的液动力的准确性。
[0031]根据本专利技术的另一具体实施方式，本专利技术实施方式公开的液压缸系统的压力控制方法，步骤S3包括以下步骤：
[0032]S31：根据液动力、预设的补偿系数确定补偿电磁力；
[0033]S32：根据补偿电磁力确定第一补偿电流，并根据第一补偿电流对压力控制阀的输入电流进行补偿。
[0034]采用上述方案，在液动力的基础上结合补偿系数调整实际补偿的效果，能够避免因在电磁阀电流电磁力上直接增加液动力补偿而对原来动态平衡方程中的其他子项造成影响。
[0035]根据本专利技术的另一具体实施方式，本专利技术实施方式公开的液压缸系统的压力控制方法，根据以下公式确定补偿电磁力：
[0036]F
′
se
＝
±
K
jet
F
jet
[0037]其中，F
′
se
为补偿电磁力，K
jet
为补偿系数，
±
F
jet
为液动力，当液动力使压力控制阀的压力上升，液动力的符号为
‑
，当液动力使压力控制阀的压力下降，液动力的符号为+。
[0038]根据本专利技术的另一具体实施方式，本专利技术实施方式公开的液压缸系统的压力控制方法，步骤S3还包括以下步骤：
[0039]S32
’
：获取液压缸的目标压力和实际压力，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液压缸系统的压力控制方法，其特征在于，所述液压缸系统包括液压缸，所述液压缸包括缸体、活塞、液压杆，所述活塞可移动地设置在所述缸体的内腔，所述液压杆与所述活塞连接；并且所述液压缸系统还包括压力控制阀、控制回路、供油回路，所述供油回路包括控制阀供油回路和液压缸供油回路；所述控制阀供油回路连接至所述压力控制阀的进油口，所述液压缸供油回路的两端分别连接所述压力控制阀的出油口和所述液压缸；所述控制回路的两端分别连接所述压力控制阀和所述液压缸供油回路；所述液压缸系统的压力控制方法用于对所述液压缸的压力进行控制；并且所述液压缸系统的压力控制方法包括以下步骤：S1：获取所述液压缸的流量参数，并根据所述流量参数计算流经所述液压缸的油液的油液流量；S2：获取所述压力控制阀的压力参数、流经所述液压缸的油液的油液参数，并根据所述油液流量、所述压力参数、所述油液参数计算流经所述液压缸的油液的液动力；S3：根据所述液动力、预设的补偿系数对所述压力控制阀的输入电流进行补偿，并根据补偿结果对所述液压缸的压力进行控制。2.如权利要求1所述的液压缸系统的压力控制方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述流量参数包括所述缸体的内腔的横截面积、所述活塞的实际位移量；并且根据以下公式计算所述油液流量：其中，Q为所述油液流量，x为所述活塞的实际位移量，A为所述缸体的内腔的横截面积。3.如权利要求1所述的液压缸系统的压力控制方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述流量参数包括所述缸体的内腔的横截面积、所述活塞的计算位移量、所述液压缸的实际压力；并且所述步骤S1还包括以下步骤：S11：获取所述液压缸的压力位移特性曲线，并根据所述液压缸的压力位移特性曲线和所述液压缸的实际压力确定所述活塞的计算位移量；S12：根据所述缸体的内腔的横截面积、所述活塞的计算位移量计算所述油液流量。4.如权利要求3所述的液压缸系统的压力控制方法，其特征在于，所述步骤S12中，根据以下公式计算所述油液流量：其中，Q为所述油液流量，x
*
为所述活塞的计算位移量，A为所述缸体的内腔的横截面积。5.如权利要求1所述的液压缸系统的压力控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述压力参数包括所述压力控制阀的射流角度、所述压力控制阀的进油口和出油口的压差；所述油液参数包括流经所述液压缸的油液的当前油温对应的油液密度；并且根据以下公式计算所述液动力：
其中，F
jet
为所述液动力，Q为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，裴玲，张昌钧，刘辉，
申请(专利权)人：上海汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：