本發(fā)明涉及液壓控制，具體涉及一種多液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)同步控制方法。

背景技術(shù)：

1、對(duì)于設(shè)有多套相同液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)且按同一指令動(dòng)作的液壓系統(tǒng)，相比單一執(zhí)行器的閉環(huán)控制精度，各執(zhí)行器間的同步精度在某些應(yīng)用場(chǎng)景下成為系統(tǒng)更重要的一個(gè)指標(biāo)?？紤]液壓同步精度的系統(tǒng)，被稱為液壓同步系統(tǒng)。

2、現(xiàn)有技術(shù)的液壓同步系統(tǒng)，常用的有主從控制、等同控制、交叉耦合控制、相鄰交叉耦合控制等液壓同步控制方式，但其通常會(huì)存在同步精度不足、或適用的液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)數(shù)量有限、或算法復(fù)雜等問(wèn)題，且液壓同步系統(tǒng)的偏差補(bǔ)償量一般作用在閉環(huán)控制器指令端、受原閉環(huán)控制器影響，無(wú)法靈活控制同步精度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種多液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)同步控制方法，能夠靈活、高效的調(diào)整多液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的同步控制精度，且適用于大批量的液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)同步控制。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

3、一種多液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)同步控制方法，包括如下步驟：

4、s1，進(jìn)行單液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)閉環(huán)控制器設(shè)計(jì)：不考慮同步控制，分別進(jìn)行各液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的單回路輸出反饋閉環(huán)控制器設(shè)計(jì)；

5、s2，設(shè)計(jì)同步偏差補(bǔ)償環(huán)節(jié)：根據(jù)各液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出反饋參數(shù)及其平均值，計(jì)算各液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的同步偏差補(bǔ)償量；

6、s3，調(diào)試偏差補(bǔ)償增益：根據(jù)多液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的當(dāng)前同步精度，多次調(diào)整偏差補(bǔ)償增益的數(shù)值，直至所述同步精度處于預(yù)設(shè)范圍內(nèi)后，則保持所述偏差補(bǔ)償增益不變，同時(shí)，各液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)調(diào)整后的偏差補(bǔ)償增益執(zhí)行最終控制輸出。

7、進(jìn)一步的，在步驟s1中，所述閉環(huán)控制器具體采用pid輸出反饋控制。

8、進(jìn)一步的，所述各液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)均采用同一套閉環(huán)控制器設(shè)計(jì)。

9、進(jìn)一步的，在步驟s2中，第i個(gè)液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出反饋參數(shù)記為yi，則輸出反饋參數(shù)的平均值ym具體如下：

10、

11、式中，n為液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的數(shù)量。

12、進(jìn)一步的，所述各液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的同步偏差補(bǔ)償量，計(jì)算如下：

13、uci＝k(ym-yi)

14、式中，uci為第i個(gè)液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的同步偏差補(bǔ)償量，k為偏差補(bǔ)償增益。

15、進(jìn)一步的，對(duì)第i個(gè)液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的閉環(huán)控制器輸出u0i按控制單元的有效輸入范圍限幅后，再與對(duì)應(yīng)的同步偏差補(bǔ)償量uci相加，并再次按控制單元的有效輸入范圍限幅后，得到第i個(gè)液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的最終控制輸出ui。

16、進(jìn)一步的，在步驟s3中，所述多次調(diào)整偏差補(bǔ)償增益的數(shù)值，具體包括：

17、1)根據(jù)各液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的最終控制輸出ui0，計(jì)算多液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)當(dāng)前的同步精度t0；

18、2)若系統(tǒng)當(dāng)前的同步精度t0低于預(yù)設(shè)值t，則對(duì)偏差補(bǔ)償增益k進(jìn)行第1次調(diào)整，第1次調(diào)整后的偏差補(bǔ)償增益k1＝1.1×k0，其中k0為系統(tǒng)當(dāng)前的偏差補(bǔ)償增益；

19、3)基于第一次調(diào)整后的偏差補(bǔ)償增益k1，重新獲取各液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的最終控制輸出ui1；

20、4)根據(jù)重新獲取的各液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的最終控制輸出ui1，再次計(jì)算多液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的同步精度t1；

21、5)若所述系統(tǒng)的同步精度t1仍低于預(yù)設(shè)值t，則對(duì)偏差補(bǔ)償增益k1進(jìn)行第二次調(diào)整，第二次調(diào)整后的偏差補(bǔ)償增益k2＝1.1×k1；

22、6)重復(fù)上述步驟，若基于第n次調(diào)整后的偏差補(bǔ)償增益kn，計(jì)算出的多液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的同步精度tn不低于預(yù)設(shè)值t，則控制各液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行當(dāng)前的最終控制輸出uin，其中n≥3。

23、其中，若kn超過(guò)預(yù)設(shè)的偏差補(bǔ)償增益閾值，則基于第n-1次調(diào)整后的偏差補(bǔ)償增益kn-1，獲取各液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的最終控制輸出uin-1，并控制各液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行當(dāng)前的最終控制輸出uin-1。

24、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下主要的優(yōu)點(diǎn)：

25、1、本發(fā)明通過(guò)在閉環(huán)控制器輸出與控制元件之間增加同步偏差補(bǔ)償環(huán)節(jié)，能夠靈活、高效的調(diào)整多液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的同步控制精度，且能夠適用于大批量的液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)同步控制；

26、2、本發(fā)明各液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的單回路閉環(huán)控制與同步偏差補(bǔ)償控制相對(duì)獨(dú)立設(shè)計(jì)，同步精度通過(guò)偏差補(bǔ)償增益可調(diào)，能夠有效提升多液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)同步控制的靈活性和控制準(zhǔn)確性。

技術(shù)特征：

1.一種多液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)同步控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)同步控制方法，其特征在于步驟s1中，所述閉環(huán)控制器具體采用pid輸出反饋控制。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)同步控制方法，其特征在于，所述各液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)均采用同一套閉環(huán)控制器設(shè)計(jì)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)同步控制方法，其特征在于步驟s2中，第i個(gè)液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出反饋參數(shù)記為yi，則輸出反饋參數(shù)的平均值ym具體如下：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)同步控制方法，其特征在于，所述各液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的同步偏差補(bǔ)償量，計(jì)算如下：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種多液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)同步控制方法，其特征在于，對(duì)第i個(gè)液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的閉環(huán)控制器輸出u0i按控制單元的有效輸入范圍限幅后，再與對(duì)應(yīng)的同步偏差補(bǔ)償量uci相加，并再次按控制單元的有效輸入范圍限幅后，得到第i個(gè)液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的最終控制輸出ui。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種多液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)同步控制方法，其特征在于步驟s3中，所述多次調(diào)整偏差補(bǔ)償增益的數(shù)值，具體包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種多液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)同步控制方法，其特征在于，若kn超過(guò)預(yù)設(shè)的偏差補(bǔ)償增益閾值，則基于第n-1次調(diào)整后的偏差補(bǔ)償增益kn-1，獲取各液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的最終控制輸出uin-1，并控制各液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行當(dāng)前的最終控制輸出uin-1。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及液壓控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)同步控制方法。主要包括：步驟一：完成單液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)閉環(huán)控制器設(shè)計(jì)；步驟二：設(shè)計(jì)同步偏差補(bǔ)償環(huán)節(jié)；步驟三：調(diào)試偏差補(bǔ)償增益。本發(fā)明通過(guò)在閉環(huán)控制器輸出與控制元件之間增加同步偏差補(bǔ)償環(huán)節(jié)，能夠靈活、高效的調(diào)整多液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的同步控制精度，且能夠適用于大批量的液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)同步控制；本發(fā)明各液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的單回路閉環(huán)控制與同步偏差補(bǔ)償控制相對(duì)獨(dú)立設(shè)計(jì)，同步精度通過(guò)偏差補(bǔ)償增益可調(diào)，能夠有效提升多液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)同步控制的靈活性和控制準(zhǔn)確性。

技術(shù)研發(fā)人員：趙輝,王艷國(guó),滕文卿,楊建,王語(yǔ)嫣
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)艦船研究設(shè)計(jì)中心
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30