本發明專利技術涉及液壓缸動態控制技術領域，具體涉及基于流體阻力優化的低沖擊液壓缸動態控制方法及系統；其包括S1構建液壓系統的拓撲模型、S2建立阻力系數表單、S3計算液壓系統的阻力壓降、S4計算液壓介質的實時密度、S5基于液壓介質的實時密度計算液壓缸的實際行程變化量、S6計算液壓缸的計算行程、S7校正液壓缸行程傳感器；本發明專利技術計算出液體的實時密度，基于實時密度確定活塞缸的計算位置并對檢測位置參數進行校正，可以提高精度，并且避免因檢測位置誤差，造成的后續位置輸出時，活塞桿或者位置突變跳動而引發沖擊，進而具有降低沖擊的效果，以此來使液壓缸可以輸出一個精確的力，來使液壓缸可以進行精密的實驗操作。來使液壓缸可以進行精密的實驗操作。來使液壓缸可以進行精密的實驗操作。
【技術實現步驟摘要】
基于流體阻力優化的低沖擊液壓缸動態控制方法及系統
[0001]本專利技術涉及液壓缸動態控制
，具體涉及基于流體阻力優化的低沖擊液壓缸動態控制方法及系統。
技術介紹
[0002]液壓缸作為一個可以爆發出很大力氣的裝置，常會將液壓缸設置在夾持行業，且隨著液壓缸技術的不斷進步，小型液壓缸也逐漸進入到實驗中，同時小型液壓缸的缸體移動來進行精細的力的調節，如此來完成精細的力的控制。
[0003]在使用液壓缸進行精細的力的控制時，需要通過控制流入到液壓缸體內部的液體速度以及液體流入到缸體的量，來控制液壓缸向外部施加的力，進而控制液壓缸活塞桿伸出的距離，使液壓缸可以向外部施加精細的力，方便精密實驗的進行。
[0004]液壓缸內的壓力介質，通常包括水基壓力介質和油基壓力介質，一般情況下，將壓力介質的密度視為是不變的，這一設定可以簡化計算步驟，對于低壓系統來說，可以降低對實時控制力的要求，但是，對于高速、高壓、高精密的液壓系統來說，將壓力介質視為密度恒定的話，會引入計算誤差，因為再實際情況中，壓力介質會因為承壓而發生微小的密度變化，在做功過程中引起的壓力介質溫度變化，也會引起壓力介質因為熱脹冷縮而發生密度變化，特別是對于開環控制系統，單次的微小誤差會在重復工作中不斷積累，最終造成顯著的誤差。
[0005]液壓缸的活塞桿是通過向缸體的內部輸送和排出液體來進行移動的，但液體推動活塞桿進行移動的過程中，液體與缸體間、液體在外界管道和缸體連接的位置，均存在液體的阻力，即缸體內部流體的局部阻力和沿程阻力，這些阻力會影響液體對活塞施加的力，且液壓缸在使用的過程中，在液壓缸中的液體會因為缸體摩擦的效果導致液壓的密度改變，而密度的改變會影響液體對活塞桿的推動效果，進而造成液體充入缸體的體積達到要求，但活塞桿向外輸出的力卻未達到要求，并且會造成活塞桿的定位誤差，這種誤差在高壓、高速情況下尤其明顯，如此便會影響液壓缸對力的精細控制，導致精密實驗失敗。
技術實現思路
[0006]本專利技術的目的在于提供基于流體阻力優化的低沖擊液壓缸動態控制方法及系統，以解決上述
技術介紹
中提出的問題。
[0007]為實現上述目的，本專利技術目的之一在于，提供了基于流體阻力優化的低沖擊液壓缸動態控制方法，包括以下步驟：
[0008]基于流體阻力優化的低沖擊液壓缸動態控制方法，包括以下步驟：
[0009]S1、構建液壓系統的拓撲模型；所述拓撲模型包括壓力源、類型管線集合、類型節點集合和液壓缸，其中，表示第a類管線中的第b個，表示第c類節點中的第d個，a、b、c、d均為自然數；
[0010]S2、建立阻力系數表單；通過預先試驗，確定類型節點的節點阻力系數和類型管線的管線阻力系數，建立阻力系數表單；
[0011]S3、計算液壓系統的阻力壓降；所述阻力壓降滿足：
[0012]其中，為壓力源出液口液壓傳感器的檢測值，為液壓缸進液口液壓傳感器的檢測值；
[0013]S4、計算液壓介質的實時密度；查詢阻力系數表單，結合液壓系統的拓撲模型的參數，計算液壓介質的實時密度；所述液壓介質的實時密度滿足：其中，和分別表示第a類管線的長度和內直徑，表示第c類節點的等效內直徑，和分別表示壓力源在單位時間內泵出的液壓介質體積為，表示重力加速度，為圓周率；
[0014]S5、基于液壓介質的實時密度計算液壓缸的實際行程變化量；所述液壓缸的實際行程變化量滿足： ；
[0015]其中，表示液壓介質在未承壓時的自然密度, 表示液壓缸內的液壓介質的體積變化量，表示第c類節點的通道容積，表示液壓缸的內直徑；
[0016]S6、計算液壓缸的計算行程；對液壓缸的實際行程變化量進行時間積分，得到液壓缸的計算行程，所述液壓缸的計算行程滿足：
[0017]S7、校正液壓缸行程傳感器；基于所述液壓缸的計算行程對液壓缸的當前行程進行校正；
[0018]進一步的，所述步驟S7包括：
[0019]S71、核對液壓缸行程傳感器的檢測值與計算得到的液壓缸的計算行程的差值是否在預設的閾值范圍內；
[0020]S72、若是，則以液壓缸行程傳感器的檢測值作為液壓缸的當前行程值；
[0021]S73、若否，則以液壓缸的計算行程作為液壓缸的當前行程值，并將液壓缸行程傳感器的當前值校準為液壓缸的計算行程。
[0022]另外，本專利技術目的之二在于，提供了用于實現所述的基于流體阻力優化的低沖擊液壓缸動態控制方法的系統，包括數據收集單元、數據處理單元和實操控制單元；
[0023]所述數據收集單元對液壓缸的數據進行采集，所述數據至少包括壓力源出液口液壓傳感器的檢測值、液壓缸進液口液壓傳感器的檢測值、壓力源工作的單位
時間和在單位時間泵出的液壓介質體積、液壓缸的實際行程變化量；
[0024]所述數據處理單元根據數據收集單元采集到的數據，構建液壓系統的拓撲模型，計算出液壓缸內部此時的液壓介質的實時密度；
[0025]所述實操控制單元根據數據處理單元計算出的液壓介質的實時密度，基于所述液壓介質的實時密度計算液壓缸的計算行程變化量，對所述計算行程變化量進行積分得到計算行程，并根據所述液壓缸的計算行程對液壓缸的當前行程進行校正。
[0026]進一步的，所述數據處理單元包括數據計算模塊、演算確定模塊和數據整合模塊；
[0027]所述數據計算模塊接收數據收集單元采集到的數據，構建液壓系統的拓撲模型；
[0028]所述演算確定模塊根據數據收集單元采集到的數據和數據計算模塊構建的液壓系統的拓撲模型，計算液壓介質的實時密度；
[0029]進一步的，所述實操控制單元包括模擬測試模塊、精準度判斷模塊和操作反饋模塊；
[0030]所述模擬測試模塊接收數據處理單元計算出的液壓介質的實時密度，基于所述液壓介質的實時密度計算液壓缸的計算行程變化量，對所述計算行程變化量進行積分得到計算行程；
[0031]所述精準度判斷模塊接收所述模擬測試模塊給出的計算行程，核對液壓缸行程傳感器的檢測值與計算得到的液壓缸的計算行程的差值是否在預設的閾值范圍內；
[0032]所述操作反饋模塊根據精準度判斷模塊判斷的液壓缸行程傳感器的檢測值與計算得到的液壓缸的計算行程的差值是否在預設的閾值范圍內的結果，對液壓缸的當前行程進行校正。
[0033]若所述精準度判斷模塊判定液壓缸行程傳感器的檢測值與計算得到的液壓缸的計算行程的差值在預設的閾值范圍內，則所述操作反饋模塊以液壓缸行程傳感器的檢測值作為液壓缸的當前行程值；
[0034]若所述精準度判斷模塊判定液壓缸行程傳感器的檢測值與計算得到的液壓缸的計算行程的差值不在預設的閾值范圍內，則所述操作反饋模塊以液壓缸的計算行程作為所述液壓缸的當前行程值，并將液壓缸行程傳感器的當前值校準為液壓缸的計算行程。
[0035]與現有技術相比，本專利技術的有益效果：
[0036]1、該基于流體阻力優化的低沖擊液壓缸動態控制方法及系統中，通過讓液壓缸施本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.基于流體阻力優化的低沖擊液壓缸動態控制方法，其特征在于：包括以下步驟：S1、構建液壓系統的拓撲模型；所述拓撲模型包括壓力源、類型管線集合、類型節點集合和液壓缸，其中，表示第a類管線中的第b個，表示第c類節點中的第d個，a、b、c、d均為自然數；S2、建立阻力系數表單；通過預先試驗，確定類型節點的節點阻力系數和類型管線的管線阻力系數，建立阻力系數表單；S3、計算液壓系統的阻力壓降；所述阻力壓降滿足： 其中，為壓力源出液口液壓傳感器的檢測值，為液壓缸進液口液壓傳感器的檢測值；S4、計算液壓介質的實時密度；查詢阻力系數表單，結合液壓系統的拓撲模型的參數，計算液壓介質的實時密度；所述液壓介質的實時密度滿足： 其中，和分別表示第a類管線的長度和內直徑，表示第c類節點的等效內直徑，和分別表示壓力源在單位時間內泵出的液壓介質體積為，表示重力加速度，為圓周率；S5、基于液壓介質的實時密度計算液壓缸的實際行程變化量；所述液壓缸的實際行程變化量滿足： ； 其中，表示液壓介質在未承壓時的自然密度,表示液壓缸內的液壓介質的體積變化量，表示第c類節點的通道容積，表示液壓缸的內直徑；S6、計算液壓缸的計算行程；對液壓缸的實際行程變化量進行時間積分，得到液壓缸的計算行程，所述液壓缸的計算行程滿足：S7、校正液壓缸行程傳感器；基于所述液壓缸的計算行程對液壓缸的當前行程進行校正。2.根據權利要求1所述的基于流體阻力優化的低沖擊液壓缸動態控制方法，其特征在于：所述步驟S7包括：S71、核對液壓缸行程傳感器的檢測值與計算得到的液壓缸的計算行程的差值是否在預設的閾值范圍內；S72、若是，則以液壓缸行程傳感器的檢測值作為液壓缸的當前行程值；S73、若否，則以液壓缸的計算行程作為液壓缸的當前行程值，并將液壓缸行程傳感器的當前值校準為液壓缸的計算行程。3.一種基于流體阻力優化的低沖擊液壓缸動態控制系統，用于實現包括權利要求1
?
2任一項所述的基于流體阻力優化的低沖擊液壓缸動態控制方法，其特征在于：包括數據收
集單元（1）、數據處理單元（2）和實操控制單元（3）；所述數據收集單元（1）對液壓缸的數據進行采集，所述數據至少包括壓力源出液口液壓傳感器的檢測值、液壓缸進液口液壓傳感器的檢測值、壓力源工作的單位時間和在單位時間泵出的液壓...
【專利技術屬性】
技術研發人員：文彬，危毅，黎天元，黃斌，
申請(專利權)人：湖南協力液壓有限公司，
類型：發明
國別省市：
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