[发明专利]一种超前预防液压冲击力的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及机电控制领域中的对于液压系统的控制方法，特别是一种能够超前预防液压冲击力的控制方法。

背景技术

一个完整的液压系统由动力系统、数据处理系统、控制系统、执行系统、辅助系统和液压油6个部分组成。动力系统将原动机的机械能转换成液体的压力能；数据处理系统对输入指令信号、测量系统数据进行处理，指令控制系统的动作；控制系统在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向；执行系统将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动；辅助系统则主要指液压系统中的油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、快换接头等；液压油是液压系统中传递能量的工作介质。液压系统的最低频率f_min即控制频率，一般是由控制系统的电液伺服阀频率特性所决定，而液压系统中的检测频率、数据运算处理频率可以高于系统控制频率f_min。控制系统中的阀门按开度是否连续可分为只有两点(全开、全关)状态和有连续开度两类，其阀门开度的大小描述有相对值和绝对值两种方式，如全关状态的阀门开度用相对值、绝对值描述均为0，全开状态的阀门开度用相对值描述为100％、用绝对值描述为1或100或为大于100的其它正整数。

液压系统在突然启动、停机、变速或换向时，阀口突然关闭或动作突然停止，由于流动液体和运动部件惯性的作用，使系统内瞬时形成很高的峰值压力，这种现象就称之为液压冲击。发生液压冲击时系统内局部压力变化的峰值可达正常工作压力的几倍，不仅极易引起系统震动，而且有可能使密封破损、管道爆裂、焊缝开裂，造成系统漏油，还可能使压力计、流量计失灵，压力继电器和顺序阀误发信号，调压阀、流量阀损坏等，甚至有可能使混凝土试样(构件)的荷载直接达到极限荷载而致使试样(构件)报废。液压冲击既影响液压系统自身的可靠性，又可能致使混凝土试样(构件)开裂、报废，还可能对人员、环境造成二次伤害。

现有的防止液压冲击技术的局限是：大多是针对液压系统的动力系统、执行系统、控制系统、辅助系统和液压油进行物理改进，控制方法的改进仍存在不足，液压冲击的弊端未能根除。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的旨在提供一种超前预防液压冲击力的控制方法，根据液压试验要求加载载荷(以下简称为加荷)速度、实际测得液压系统加荷速度及加速度和新增的最大加速度进行控制，且最大加速度a_max可采用分段递增的方式加荷，即可预防液压冲击力的发生。既提高液压系统自身的可靠性，又能防止混凝土试样(构件)由此产生的开裂、报废，还能避免对人员、环境造成二次伤害，从而提高整个系统的可靠性、效率。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：一种超前预防液压冲击力的控制方法，包括下述步骤：

(1)根据液压系统的控制频率f_min和试验要求加荷速度v_y及液压试验系统的工作性能，设定液压系统初始加荷时间系数k，计算出液压系统初始加荷时间t_c，；其中，k为大于等于2的正整数；

(2)根据步骤(1)所述试验要求加荷速度v_y、液压系统初始加荷时间t_c，计算出初始加荷的最大加速度a_max；其中，所述液压试验要求加荷速度v_y、最大加速度a_max，液压系统在液压试验加荷过程中同时满足实际加荷速度v等于试验要求加荷速度v_y、实际加荷的加速度a小于等于最大加速度a_max；

(3)对液压系统在初始加荷阶段的最大加速度a_max采用分段递增方式加荷，所述分段数i是为2或3的正整数；液压系统在初始加荷阶段过程中亦应同时满足各阶段的实际加荷速度v_i等于该阶段的要求加荷速度v_yi、实际加荷加速度a_i小于等于该阶段的最大加速度a_maxi。

本发明所述一种超前预防液压冲击力的控制方法主要是针对液压系统在突然变速或换向时瞬时形成的液压冲击力，其控制对象可以是载荷，也可以是应变、位移。