[发明专利]一种数字阀组集成单元构型及控制方法

说明书

本发明公开了一种数字阀组集成单元构型及控制方法，包括底板阀块、多个开关阀、线圈、测控组件，底板阀块的上方均布四个数字流量控制单元阀块，底板阀块内设有4组分别与各个数字流量控制单元阀块对应的两层油道，两层油道之间通过多个支路联通，数字流量控制单元阀块的上侧设有若干等间距分布的控制各个支路的开关阀。本发明将小流量电磁开关阀并联连接，将不同数量开关阀进行组合，得到任意编码的构型方式，实现有级流量的离散输出。可采用PCM、PWM及其组合的闭环控制方法，通过数字开关组合近似实现连续控制，保证高精度控制，本发明控制简单、运算快、输出精度高、应用范围广。

技术领域

本发明涉及液压开关控制技术领域，尤其是一种数字阀组集成单元构型及控制方法。

背景技术

小流量电磁开关阀作为电液数字控制技术关键元件，其优点包括结构简单、成本低、高响应、低压损、抗污染能力强和高可靠性等，逐渐在电液数字控制技术领域得到广泛应用，开关阀通过数字信号进行单独控制，易于与微传感技术和现代通信技术相融合，可实现元件及系统的可编辑控制、交互连接以及对系统工况进行实时采集及处理。但是其小流量的特性无法满足驱动大负载的要求。

数字流量控制单元的流量输出特性取决于其中小流量电磁开关阀的组合和控制方式，数字流量控制单元的输出特性主要指实际输出与理想输出之间的误差。常规的开关阀因只有“开”和“关”两种状态，所以流量分辨率较低，不适用于对流量分辨率和精度要求高的场合。传统的控制方式对于数字流量控制单元的输出具有流量输出不连续、计算量大、流量阶梯步长过大和控制方式单一等问题，限制了数字流量控制单元的输出精度，影响了数字阀组在液压系统中的应用，是急需本领域的技术人员解决的问题。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供控制简单、响应速度快、输出精度高、适应范围广的一种数字阀组集成单元构型及控制方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种数字阀组集成单元构型，包括底板阀块、多个开关阀、线圈、测控组件，所述底板阀块的上方均布四个数字流量控制单元阀块，所述底板阀块内设置有4组分别与各个数字流量控制单元阀块对应的两层油道，两层油道之间通过多个支路联通，所述数字流量控制单元阀块的上侧设置有若干等间距分布的控制各个支路的开关阀，两层油道中的一层油道一端的进油端与底板阀块进油口联通、另一端封闭，另一层油道一端用于与接缸口或油箱口连接并连接流量传感器、另一端与另一组的一层油道的进油端连接，所述开关阀的上方还设置有线圈，两层油道各设置有压力传感器，测控组件与压力传感器、流量传感器和线圈连接；

所述数字流量控制单元阀块的上表面、与底板阀块外侧相对应的数字流量控制单元阀块前、后表面上螺纹连接有若干等间距分布的压力传感器；

所述测控组件包括控制器、采集卡、上位机、可调直流电源、电流传感器和继电器，所述可调直流电源与所述继电器的常开端口连接，所述控制器的输出端与所述继电器的触发口连接，所述继电器的另一端与所述线圈和所述电流传感器连接，所述采集卡的输入端分别与所述压力传感器、所述流量传感器和所述电流传感器的输出端连接，所述采集卡的输出端与所述控制器的输入端连接，所述控制器通过线缆与所述上位机连接。

所述数字阀组集成单元构型的控制方法，包括如下步骤：

步骤一、

根据用户的要求，选择符合的控制构型，将所述数字流量控制单元阀块中的若干个开关阀分组，获得不同数量的开关阀的组合，形成所需的编码构型形式；

步骤二、

根据用户流量需求，通过流量方程实时计算出数字流量控制单元阀块中各个开关阀的开关状态，并通过控制器输出对应开关信号，结合PCM、PWM及其组合的控制方式，从而驱动相应的开关阀做出相应的动作；

步骤三、