[发明专利]一种数字阀组PWM与PCM复合控制装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种数字阀组PWM与PCM复合控制装置及其控制方法，属于液压开关控制领域。本发明在流量输出线路上设置并联在一起的高速开关开关阀与开关阀组；所述开关阀组由控制器PCM控制；所述高速开关开关阀由控制器PWM控制。本发明采用脉冲数编码，即阀均为相同增益，与传统二进制编码每个阀的均流量增益不同，大大提高了阀组输出流量的精确度，提高了系统的冗余度并且控制方法更为简单；并且将脉宽调制技术与脉码调制技术相结合，提高了阀组输出分辨率和线性度，可实现阀组快速准确的流量输出。

技术领域

本发明涉及液压开关控制领域，具体说是一种基于脉冲宽度调制与脉冲编码调制复合控制的数字液压阀组及控制方法。

背景技术

数字液压控制技术主要包括脉冲宽度调制(PWM)和脉冲编码调制(PCM)两种控制方式，脉冲宽度调制控制通过对开关阀的高速连续切换来控制系统输出，在PWM控制方式下，开关阀处于高速开关状态，零件容易出现磨损，严重影响开关阀的使用寿命。此外，在PWM控制下，开关阀的高频开关噪声非常大。但目前现有的高速开关阀流量相对较小，主要作为先导级控制元件，虽然切换速度快，但是单级阀流量太小，不能满足大流量的需要。PCM控制是最简单、最容易实现的数字阀实现方式，但是它是一种有级控制，它的输出流量是离散有级差的，在使用时会存在量化误差，这使得数字阀的非线性因素对系统的动静态性能产生极大的影响。

发明内容

本发明提出了一种数字阀组PWM与PCM复合控制装置及其控制方法，旨在利用脉冲宽度调制与脉冲编码调制互补的特性进行复合控制。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种数字阀组PWM与PCM复合控制装置，其特征在于：在流量输出线路上设置并联在一起的高速开关开关阀与开关阀组；所述开关阀组由控制器PCM控制；所述高速开关开关阀由控制器PWM控制；所述流量输出线路上在高速开关开关阀与开关阀组前设置进口压力传感器；所述流量输出线路上在高速开关开关阀与开关阀组后设置出口压力传感器和出口流量传感器；所述出口压力传感器、出口流量传感器和进口压力传感器的信号输出端均与控制器的信号输入端连接；所述控制器根据出口压力传感器和进口压力传感器的信号输出控制开关阀组的开闭；所述控制器根据出口流量传感器的信号输出控制高速开关开关阀的开闭。

进一步的技术方案在于，所述控制器为可编程逻辑控制器。

进一步的技术方案在于，所述开关阀组为多个并列在一起的开关阀。

进一步的技术方案在于，利用上述所述的数字阀组PWM与PCM复合控制装置的控制方法，其控制方法包括以下步骤：

(1)控制器通过出口压力传感器、出口流量传感器和进口压力传感器的信号反馈的数据，给流量输出线路输出量设定值，然后对高速开关开关阀与开关阀组进行单独控制；

(2)控制器通过出口压力传感器、进口压力传感器的信号反馈的数据，对开关阀组采用PCM控制方式进行控制，提供流量输出线路的主流量；

(3)控制器通过出口流量传感器的信号反馈的数据，对高速开关开关阀采用PWM控制方式进行控制，对流量输出线路的主流量误差进行弥补。

本发明采用上述技术方案的有益效果为：本发明中每个阀均可由控制器单独控制。利用控制器通过传感器反馈的数据和设定值进行相应控制；开关阀组采用脉码调制控制提供阀组所需的主流量；高速开关开关阀采用脉宽调制控制进行流量补充。本发明采用脉冲数编码，即阀均为相同增益，与传统二进制编码每个阀的均流量增益不同，大大提高了阀组输出流量的精确度，提高了系统的冗余度并且控制方法更为简单；并且将脉宽调制技术与脉码调制技术相结合，提高了阀组输出分辨率和线性度，可实现阀组快速准确的流量输出。

附图说明

图1为本发明的数字液压阀组原理图；

图2为本发明的阀组控制流程图；