[发明专利]间隙联接双缸同步协同运动装置及其互扰解耦补偿控制方法

说明书

本发明提供了一种间隙联接双缸同步协同运动装置及其互扰解耦补偿控制方法。间隙联接双缸同步协同运动装置包括第一液压缸、第二液压缸、第一活塞杆、第二活塞杆、球形铰链、第一伺服阀、第二伺服阀、油箱、位移传感器、第一控制单元、第二控制单元和油泵；位移传感器检测第一活塞杆的位移和第二活塞杆的位移，将检测结果发送给第一控制单元和第二控制单元，以根据第一活塞杆的位移和第二活塞杆的位移之差分别对第一伺服阀的两个输油管道的流量以及第二伺服阀的两个输油管道的流量进行一次或多次调节，直至第一活塞杆的位移和第二活塞杆的位移之差为零为止。本发明的上述技术能够实现双缸之间的同步协同运动，相比现有技术提高了同步精度。

技术领域

本发明涉及液压技术，尤其涉及一种间隙联接双缸同步协同运动装置及其互扰解耦补偿控制方法。

背景技术

目前，诸如一些发射车起竖装置、驱动、切削装置等中均采用双缸液压缸系统。然而，现有的双缸液压缸技术在其双缸同步操作中常存在同步误差较大的问题，而该误差对液压缸影响非常严重。例如，在双缸均需采用多级油缸的情况下，换级过程的不同步将会导致液压缸缸筒和活塞杆变形，甚至导致严重的安全事故。

双缸同步液压系统控制一般采用的同步纠偏控制系统，根据其应用场合的精度要求，控制方法有调速阀分流同步系统、比例换向阀的P I D控制等。然而，现有的双缸同步液压系统同步控制技术的双缸同步精度较低，往往不能满足一些要求较高的场合。

发明内容

在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

鉴于此，本发明提供了一种间隙联接双缸同步协同运动装置及其互扰解耦补偿控制方法，以至少解决现有双缸同步液压系统的双缸同步误差大、其同步控制方法同步精度低的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种间隙联接双缸同步协同运动装置，间隙联接双缸同步协同运动装置包括第一液压缸、第二液压缸、第一活塞杆、第二活塞杆、球形铰链、第一伺服阀、第二伺服阀、油箱、位移传感器、第一控制单元、第二控制单元和油泵；油泵的抽油端接入油箱中，以将油箱中的液压油分别抽运至第一伺服阀的进油口和第二伺服阀的进油口；第一伺服阀的两个输油管道分别连接第一液压缸活塞两侧的两个油腔，第一控制单元用于控制第一伺服阀的两个输油管道的流量，第一伺服阀的回油口连接至油箱；第二伺服阀的两个输油管道分别连接第二液压缸活塞两侧的两个油腔，第二控制单元用于控制第二伺服阀的两个输油管道的流量，第二伺服阀的回油口连接至油箱；第一液压缸的活塞固定连接第一活塞杆以带动第一活塞杆做活塞运动；第一活塞杆通过球形铰链连接第二活塞杆；第二液压缸的活塞固定连接第二活塞杆以带动第二活塞杆做活塞运动；位移传感器连接第一活塞杆和第二活塞杆以检测第一活塞杆的位移和第二活塞杆的位移，并将位移检测结果发送给第一控制单元和第二控制单元；第一控制单元和第二控制单元用于根据第一活塞杆的位移和第二活塞杆的位移之差分别对第一伺服阀的两个输油管道的流量以及第二伺服阀的两个输油管道的流量进行一次或多次调节，直至第一活塞杆的位移和第二活塞杆的位移之差为零为止；所述第一控制单元(7-1)和所述第二控制单元(7-2)中的每一个通过如下方式调节相应伺服阀来实现对相应伺服阀的两个输油管道的流量的调节：基于所述第一活塞杆(2-1)的位移和所述第二活塞杆(2-2)的位移之差，根据如下第一公式至第五公式来对相应伺服阀的输入电流进行多次调节，直至所述第一活塞杆(2-1)的位移和所述第二活塞杆(2-2)的位移之差为零为止；其中，所述第一公式至第五公式如下：

第一公式：X_v＝K_xvΔi；

第二公式：Q_l＝K_qX_v-K_cP_l；

第三公式：