自动调谐电动液压阀制造技术

流量控制阀包含外壳，其包含流体入口、流体出口、第一工作端口和第二工作端口。外壳限定阀芯腔和先导阀芯腔。主级阀芯被布置在阀芯腔内。先导级阀芯被布置在先导阀芯腔内。先导级阀芯与主级阀芯有选择地流体连通。微处理器包含控制器，控制器具有约束结构控制器和补偿控制器。约束结构控制器和补偿控制器的输出相加，以形成被传送到先导级阀芯的电气信号。

【技术实现步骤摘要】
自动调谐电动液压阀本申请是中国专利申请200980130458.6的分案申请，原申请的国际申请日为2009年6月11日，优先权日为2008年6月11日，进入中国国家阶段日期为2011年2月9日，专利技术名称为“自动调谐电动液压阀”。本申请在2009年6月11日以伊顿公司、QingHuiYuan、ChrisSchottler、WadeGehlhoff、HongSinghania的名义提交为PCT国际专利申请，伊顿公司为一家美国国营公司，其为除美国以外的所有指定国的申请人，QingHuiYuan为中国公民，ChrisSchottler、WadeGehlhoff为美国公民，HongSinghania为中国公民，他们为指定国美国的申请人。相关申请的交叉引用本申请要求2008年6月11日提交的名为“TuningMethodbyUsingSimultaneousPerturbationStochasticApproximately(SPSA)”的美国临时专利申请SerialNo.61/060,601以及2008年8月8日提交的名为“Auto-TuningElectro-HydraulicValve”的美国临时专利申请SerialNo.61/087,608的优先权。上述公开全文并入此处作为参考。
技术介绍
电动液压阀用在许多工业和移动应用中。如果电动液压阀需要维护或更换，被维护或更换的电动液压阀将需要调谐（tuning）以用于该系统。这种调谐典型地手工完成。然而，电动液压阀的手工调谐为终端用户带来长的机器停工时间。
技术实现思路
本公开的一个实施形态涉及两级流量控制阀的控制器。控制器包含约束结构（restrictedstructured）控制器和补偿控制器。约束结构控制器和补偿控制器的输出相加，以形成被传送到先导级阀芯（pilotstagespool）的电气信号。本公开的另一实施形态涉及一种具有外壳的流量控制阀，外壳包含流体入口、流体出口、第一工作端口、第二工作端口。外壳限定了阀芯腔和先导阀芯腔。主级阀芯被布置在阀芯腔中。先导级被布置在先导阀芯腔中。先导级阀芯与主级阀芯有选择地流体联通。微处理器包含具有约束结构控制器和补偿控制器的控制器。约束结构控制器和补偿控制器的输出相加，构成传送到先导级阀芯的电气信号。本公开的另一实施形态涉及一种对控制器的多个增益进行最优化的方法。该方法包含限定控制参数的第一增益。控制参数的第二增益被限定。第一与第二增益以及控制参数被控制器用于产生用于装置的命令信号。为第一增益选择低点和高点。为第二增益选择低点和高点。第一增益的低点和高点中的每一个与第二增益的低点和高点中的每一个组合。对于各个组合，计算在装置的实际系统参数和希望的系统参数之间的误差。实际系统参数为命令信号的函数。选择产生最低误差的组合。所选组合的第一与第二增益的值用在后续的迭代中。本公开的另一实施形态涉及一种对约束结构控制器的控制参数进行最优化的方法。该方法包含以第一迭代的第一时间间隔评价成本函数（costfunction）。计算控制参数。以第一迭代的第二时间间隔评价成本函数。更新控制参数。以第一迭代的第三时间间隔评价成本函数。进行迭代分析。迭代分析将第一迭代与先前的迭代进行比较，并将控制参数的值设置为在第一迭代中计算的控制参数值和在先前迭代中计算的控制参数之中的一个。在下面的介绍中将给出多个附加实施形态。这些实施形态可涉及个体特征以及特征的组合。将会明了，前面的一般介绍和后面的详细介绍仅仅是示例性和阐释性的，不对这里公开的实施例所基于的一般构思进行限制。附图说明图1为液压系统的原理图，其具有作为根据本公开的原理的实施形态的实例的特征；图2为流量控制阀组件的原理图，该组件适合用在图1的液压系统中；图3为控制器的原理图，该控制器适合用在图2中的流量控制阀组件中；图4为对图2的流量控制阀组件进行自动调谐的方法；图5为初始化图4中的自动调谐处理的处理；图6为验证图4中的自动调谐处理的初始化的处理；图7为校准图2的流量控制阀组件的系统参数的处理；图8为图2的流量控制阀组件的截面图；图9为识别参数的处理；图10为自动调谐处理的自动调谐级的原理图；图11为自动调谐控制器的控制参数的处理；图12为对控制参数进行最优化的调谐处理的图表；图13为用于对控制器的控制参数进行最优化的第一处理；图14为在自动调谐处理中衰减振荡的处理。具体实施方式下面将详细介绍附图所示的本公开的示例性实施形态。其中，可能的话，贯穿附图用相同的参考标号表示同样或类似的结构。现在参照图1，示出了一般地用10表示的液压系统的原理图。在所讨论的实施例中，液压系统10包含贮器12、在这里被示为固定位移泵的流体泵14、一般地用16表示的第一装置以及一般地用18表示的第二装置。在本公开的一个实施形态中，第一装置16为流量控制阀组件，第二装置18为致动器，在这里被示为线性致动器或汽缸。在所讨论的实施例中，致动器18包含活塞20，其将致动器18的内腔22分隔为第一室24和第二室26。尽管致动器18在本公开中被介绍为线性致动器，将会明了，液压系统10的致动器18不限于线性致动器，因为致动器18可作为替代地为旋转致动器（例如电动机等等）。在所讨论的实施例中，流量控制阀组件16为电动液压控制阀。流量控制阀组件16包含多个端口，其包括：供给端口28，适用于与流体泵14流体连通；储槽（tank）端口30，适用于与贮器12流体连通；第一工作端口32a；第二工作端口32b。第一工作端口32a与致动器18的第一室24流体连通，第二工作端口32b与致动器18的第二室26流体连通。在所讨论的实施例中，当流量控制阀组件16允许供给端口28和第一工作端口32a之间以及储槽端口30与第二工作端口32b之间的流体连通时，来自流体泵14的加压流体经流量控制阀组件16流入致动器18的第一室24，同时，来自致动器18的第二室26的流体流入贮器12。这种流体连通导致致动器18的扩张。作为替代，当流量控制阀组件16允许储槽端口30和第一工作端口32a之间以及供给端口28与第二工作端口32b之间的流体连通时，来自流体泵14的加压流体经流量控制阀组件16流入致动器18的第二室26，同时，来自第一室24的流体流入贮器12。这种流体连通导致致动器18的收缩。现在参照图2，示出了流量控制阀组件16的示例性实施例的原理图。在图2的所示出的实施例中，流量控制阀组件16被布置为双阀芯两级阀。然而，将会明了，本公开的范围不限于作为双阀芯两级阀的流量控制阀组件16。流量控制阀组件16包含：第一主级阀芯20a，其与第一先导级阀芯22a流体连通；第二主级阀芯20b，其与第二先导级阀芯22b流体连通。第一与第二先导级阀芯22a、22b的位置分别受到电磁致动器24a、24b的控制。在所讨论的实施例中，电磁致动器24a、24b为音圈。由于第一与第二主级阀芯20a、20b在所讨论的实施例中实质上类似，第一与第二主级阀芯20a、20b将根据上下文的需要以单数或复数形式统称为主级阀芯20。类似地，第一与第二先导级阀芯22a、22b以及第一与第二电磁致动器24a、24b将根据上下文的需要以单数或复数形式分别统称为先导级阀芯22和电磁致动器24。然而，将会明了，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对控制器的多个增益进行最优化的方法，该方法包含：定义控制参数的第一增益；定义控制参数的第二增益，其中，第一与第二增益以及控制参数被控制器用于产生用于装置的命令信号；对于第一增益选择低点和高点；对于第二增益选择低点和高点；将第一增益的低点和高点中的每一个与第二增益的低点和高点中的每一个组合；对于每个组合，计算装置的实际系统参数和希望的系统参数之间的误差，其中，实际系统参数为命令信号的函数；选择产生最低误差的组合；将所选择的组合的第一与第二增益的值用在后续迭代中。

【技术特征摘要】
2008.06.11 US 61/060,601;2008.08.08 US 61/087,6081.一种对用于控制电动液压阀的控制器的多个增益进行最优化的方法，该方法包含：定义控制参数的第一增益；定义控制参数的第二增益，其中，第一与第二增益以及控制参数被控制器用于产生用于电动液压阀的命令信号；对于第一增益选择低点和高点；对于第二增益选择低点和高点；将第一增益的低点和高点中的每一个与第二增益的...

【专利技术属性】
技术研发人员：Q·袁，C·舍特勒尔，W·格罗夫，H·西格哈涅，
申请(专利权)人：伊顿公司，
类型：发明
国别省市：