CN114352598A - 液压缸比例阀调节方法、装置、控制器及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提出一种液压缸比例阀调节方法、装置、控制器及存储介质,属于数据处理技术领域,方法应用于控制器,控制器与液压缸的比例阀、倾角传感器和压力传感器通信连接,倾角传感器设置于折叠螺杆上,方法包括:实时获取倾角传感器采集的模拟量电流值和压力传感器采集的液压值,对模拟量电流值进行纠正后得到对应的实时角度值,从而根据实时角度值得到角度变化量,以计算出与角度变化量匹配的比例阀模拟量,使液压缸驱动折叠螺杆以需求速度运动,进而根据液压值,反馈调节比例阀模拟量,以折叠螺杆的实时角度值为依据,来调节比例阀模拟量,并根据液压值反馈调节比例阀模拟量,实现更为准确地调节液压缸。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域,具体而言,涉及一种液压缸比例阀调节方法、装置、控制器及存储介质。
背景技术
随着无人驾驶技术和5G技术的发展,农业机械开始向无人农业生产发展。例如,在进行粮食收获时,通过无人驾驶收获机和运粮车协同工作,可以完成粮食的收获作业。运粮车,也称为转运车,转运车上的液压缸通过调节折叠螺杆的伸展来控制车厢的角度,以进行卸粮和装粮。
折叠螺杆伸展过程中,主要受到液压缸施加的推力以及重力的影响,且转运车的折叠螺杆在不同方位受力也不相同,因此一般通过调节液压缸比例阀来调节液压缸的施力。但是,液压缸的运动受到位置、方位和受力等多种复杂情况的影响,传统的比例阀调节功能难以准确地调节转运车等复杂情境下的液压缸的运动。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种液压缸比例阀调节方法、装置、控制器及存储介质,其能够改善现有的比例阀调节功能难以准确地调节转运车等复杂情境下的液压缸的运动问题。
为了实现上述目的,本发明实施例采用的技术方案如下。
第一方面,本发明实施例提供一种液压缸比例阀调节方法,采用如下的技术方案。
一种液压缸比例阀调节方法,应用于控制器,所述控制器与液压缸的比例阀、倾角传感器和压力传感器通信连接,所述压力传感器与所述液压缸的液压回路连接,所述倾角传感器设置于与所述液压缸连接的折叠螺杆上,所述方法包括:
实时获取所述倾角传感器输出的模拟量电流值和所述压力传感器采集的所述液压缸的液压值,对所述模拟量电流值进行纠正后得到对应的实时角度值;
根据所述实时角度值得到角度变化量,基于所述角度变化量,计算出与所述角度变化量匹配的比例阀模拟量,基于所述比例阀模拟量调节所述液压缸的运动,以使所述液压缸驱动所述折叠螺杆以需求速度运动;
根据所述液压值,反馈调节所述比例阀模拟量,以根据所述液压缸对所述折叠螺杆的驱动情况,反馈调节所述液压缸的运动。
在一种可行的实施例中,所述对所述模拟量电流值进行纠正后得到对应的实时角度值的步骤,包括:
基于测量预设值,对所述模拟量电流值进行纠正,得到所述模拟量电流值所对应的模拟量纠正值;
基于所述模拟量纠正值,计算出所述模拟量纠正值所对应的实时角度值。
在一种可行的实施例中,所述基于所述模拟量纠正值,计算出所述模拟量纠正值所对应的实时角度值的步骤,包括:
基于所述模拟量纠正值,采用角度计算公式,计算出所述模拟量纠正值所对应的实时角度值;
所述角度计算公式包括:
α=arcsin((k-12000)/8000)*U
其中,k为模拟量纠正值,U为角度转化系数,α为实时角度。
在一种可行的实施例中,所述测量预设值包括预设最大值和预设最小值;
所述基于测量预设值,对所述模拟量电流值进行纠正,得到所述模拟量电流值所对应的模拟量纠正值的步骤,包括:
若所述模拟量电流值大于或等于所述预设最大值和预设最小值的均值,则采用第一公式结合所述模拟量电流值,计算得到模拟量纠正值;
若所述模拟量电流值小于所述预设最大值和预设最小值的均值,则采用第二公式结合所述模拟量电流值,计算得到模拟量纠正值;
所述第一公式包括:
k=(A0-(A0-max-A0-min)/2)*8000/((A0-max+A0-min)/2)+12000
所述第二公式包括:
k=12000-8000*((A0-max+A0-min)/2-A0)/((A0-max+A0-min)/2)
其中,A0-max为预设最大值,A0-min为预设最小值,k为模拟量纠正值,A0为模拟量电流值。
在一种可行的实施例中,所述基于所述角度变化量,计算出与所述角度变化量匹配的比例阀模拟量的步骤,包括:
采用比例阀调节公式,计算出与所述角度变化量匹配的比例阀模拟值;
所述比例阀调节公式包括:
其中,Δα=αt-αt-1-A,Δα为角度变化量,A为期望的角度变化量,u(Δα)为比例阀模拟量,Kp为比例系数,ki为积分时间,kt为微分时间。
在一种可行的实施例中,所述根据所述液压值,反馈调节所述比例阀模拟量的步骤,包括:
实时比较所述液压值与设定的阈值,当所述液压值大于所述阈值时,维持所述比例阀模拟量不变。
在一种可行的实施例中,所述实时获取所述倾角传感器输出的模拟量电流值的步骤,包括:
实时获取所述倾角传感器输出的电流值,监听所述电流值的突变速度,并对所述电流值进行滤波;
若所述突变速度大于预设的变化值,则滤除所述突变速度所对应的电流值,并发出报警信号;
将所述突变速度小于所述变化值的所述电流值取平均值,得到模拟量电流值。
第二方面,本发明实施例提供一种液压缸比例阀调整装置,采用如下的技术方案。
一种液压缸比例阀调节装置,应用于控制器,所述控制器与液压缸的比例阀、倾角传感器和压力传感器通信连接,所述压力传感器与所述液压缸的液压回路连接,所述倾角传感器设置于与所述液压缸连接的折叠螺杆上,所述控制器包括预处理模块、处理模块和反馈调节模块;
所述预处理模块,用于实时获取所述倾角传感器输出的模拟量电流值和所述压力传感器采集的液压值,对所述模拟量电流值进行纠正后得到对应的实时角度值;
所述处理模块,用于根据所述实时角度值得到角度变化量,基于所述角度变化量,计算出与所述角度变化量匹配的比例阀模拟量,基于所述比例阀模拟量调节所述液压缸的运动,以使所述液压缸驱动所述折叠螺杆以需求速度运动;
所述反馈调节模块,用于根据所述液压值,反馈调节所述比例阀模拟量,以根据所述液压缸对所述折叠螺杆的驱动情况,反馈调节所述液压缸的运动。
第三方面,本发明实施例提供一种控制器,采用如下的技术方案。
一种控制器,包括处理器和存储器,所述存储器存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令,所述处理器可执行所述机器可执行指令以实现如第一方面所述的液压缸比例阀调节方法。
第四方面,本发明实施例提供一种存储介质,采用如下的技术方案。
一种存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的液压缸比例阀调节方法。
本发明实施方式提供的液压缸比例阀调节方法,对实时获取的模拟量电流值进行纠正后,得到对应的实时角度值,即得到折叠螺杆的实时角度值,从而根据折叠螺杆的实时角度值得到角度变化量,进而根据角度变化量计算出与角度变化量匹配的比例阀模拟量,以使液压缸驱动折叠螺杆以需求速度运动,即以折叠螺杆被液压缸驱动的实时角度值为依据,来调节比例阀模拟量,以更为准确地调节液压缸,并且,根据液压缸的液压值,再次反馈调节比例阀模拟量,以在一定程度上避免比例阀模拟量过大以及误做功,从而能够极大提高对液压缸的调节准确度。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了能够采用本发明实施例提供的液压缸比例阀调节方法的转运车控制***的方框示意图。
图2示出了本发明实施例提供的液压缸比例阀调节方法的流程示意图。
图3示出了图2中S101的部分子步骤的流程示意图。
图4示出了本发明实施例提供的液压缸比例阀调节方法涉及的理论情况下模拟量电流值与角度之间的关系图。
图5示出了图2中S101的又一部分子步骤的流程示意图。
图6示出了图5中S101-5的部分子步骤的流程示意图。
图7示出了本发明实施例提供的液压缸比例阀调节装置的方框示意图。
图8示出了能够应用本发明实施例提供的液压缸比例阀调节方法的控制器的方框示意图。
图标:100-转运车控制***;110-液压缸;120-比例阀;130-折叠螺杆;140-压力传感器;150-倾角传感器;160-控制器;170-液压缸比例阀调节装置;180-预处理模块;190-处理模块;200-反馈调节模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
转运车(运粮车)的折叠螺杆受液压缸驱动后,能够调整车厢(用于装粮食)的高度与角度。在折叠螺杆伸展过程中,主要受到重力和液压缸施加的推力的影响。并且,当折叠螺杆在不同方位时,由于折叠螺杆的杆子长度和姿态都不一样,故所需要的推理也不一样。除此之外,折叠螺杆在伸展过程中,在折叠螺杆的角度超过某个角度之前,重力是阻力,此时所需要的液压缸施加的推力较大;在折叠螺杆的角度超过某个角度之后,重力变为助力,此时所需要的推力较小。因此,需要根据折叠螺杆的实时姿态对液压缸施加的推理进行实时调节,对液压缸比例阀的调节精度要求较高。
然而,目前传统的比例阀调节功能只能单纯地开环式调节液压阀的开合程度。但是,在专用车等复杂情境下的液压缸受到位置、方位和受力等多种复杂情况的影响,因此,目前的比例阀调节功能难以准确地调节这类复杂情境下的液压缸的运动。
基于上述考虑,本发明实施例提供一种液压缸比例阀调节方案,以下,将从液压缸比例阀调节方法,以及实现该方法的控制器160及存储介质来介绍该方案。
请参照图1,本发明实施例提供的液压缸比例阀方法,可以应用于转运车控制***100中,该转运车控制***100包括液压缸110、控制器160、折叠螺杆130、倾角传感器150和压力传感器140。
液压缸110设置于转运车上,用于驱动折叠螺杆130实现转运车车厢的运动。
控制器160与液压缸110的比例阀120、倾角传感器150和压力传感器140通信连接。
压力传感器140与液压缸110的液压回路连接,以采集液压缸110的液压值。
倾角传感器150设置于与液压缸110连接的折叠螺杆130上,用于采集折叠螺杆130的角度值。
比例阀120是一种液压控制装置,在普通压力阀、流量阀和方向阀上,用比例电磁铁替代原有的控制部分,按输入的电气信号连续地、按比例地对油量的压力、流量或方向进行远距离控制。比例阀120模拟量就是输入的电气信号。
并且,本实施例中,可以在倾角传感器150和压力传感器140首尾端均加上磁环屏蔽,在传输线的外层套上屏蔽层、接地线等抗电磁干扰措施,以提高倾角传感器150和压力传感器140的采集准确度。
参照图2,为本发明实施例提供的一种液压缸比例阀调节方法的流程示意图。本实施例主要以该方法应用图1中的控制器160来举例说明。在本实施例中,该方法可以包括以下步骤。
S101,实时获取倾角传感器输出的模拟量电流值和压力传感器采集的液压值,对模拟量电流值进行纠正后得到对应的实时角度值。
具体地,位于折叠螺杆130上的倾角传感器150实施测量折叠螺杆130的角度,以输出与折叠螺杆130角度相关的模拟电流值,并将输出的模拟电流值发送至控制器160,压力传感器140实时采集液压缸110的液压回路的液压值,并实时发送至控制器160。控制器160实时接收模拟电流值和液压值,并对模拟电流值进行纠正后得到对应的实时角度值,即折叠螺杆130的实施角度值。
S103,根据实时角度值得到角度变化量,基于角度变化量,计算出与角度变化量匹配的比例阀模拟量,基于比例阀模拟量调节液压缸的运动,以使液压缸驱动折叠螺杆以需求速度运动。
具体地,控制器160根据实时角度值得到角度变化量,并基于角度变化量,计算出与角度变化量匹配的比例阀120模拟量,控制器160根据比例阀120模拟量调节液压缸110的运动,以使液压缸110驱动折叠螺杆130以需求速度运动。
S105,根据液压值,反馈调节比例阀模拟量,以根据液压缸对折叠螺杆的驱动情况,反馈调节液压缸的运动。
具体地,比例阀120根据比例阀120模拟量调节液压缸110,同时,控制器160根据压力传感器140实时采集的液压缸110的液压值,反馈调节比例阀120模拟量,以在一定程度上避免液压缸110误做功。
上述液压缸比例阀调节方法中,通过对实时获取的模拟量电流值进行纠正后,得到对应的实时角度值,即得到折叠螺杆130的实时角度值,从而根据折叠螺杆130的实时角度值得到角度变化量,进而根据角度变化量计算出与角度变化量匹配的比例阀120模拟量,以使液压缸110驱动折叠螺杆130以需求速度运动,即以折叠螺杆130被液压缸110驱动的实时角度值为依据,来调节比例阀120模拟量,以更为准确地调节液压缸110,并且,根据液压缸110的液压值,再次反馈调节比例阀120模拟量,实现对比例阀120模拟量的闭环式调节,以在一定程度上避免比例阀120模拟量过大以及误做功,从而能够极大提高对液压缸110的调节准确度。
以折叠螺杆130被液压缸110驱动的实时角度值为依据,充分考虑了折叠螺杆130不同位置、不同方位、不同受力等多种复杂情况的影响,同时结合液压缸110的液压值实时调节,实现对比例阀120模拟量的闭环式调节,从而极大地提高了调节准确度。
进一步,针对步骤S101,参照图3,图3为S101的部分子步骤的流程示意图,通过以下步骤实现实时获取倾角传感器150采集的模拟量电流值。
S101-1,实时获取倾角传感器采集的电流值,监听电流值的突变速度,并对电流值进行滤波。
具体地,适当加上滤波时间,获取到倾角传感器150采集的电流值后,控制器160先在滤波时间对获取的电流值进行滤波,并监听滤波后的电流值的突变速度。其中,可以先监听电流值的突变速度,再滤波,也可以先滤波再监听突变速度,或者可以两者同时进行。
S101-2,判断突变速度是否小于预设的变化值。若是,则执行步骤S101-3,否则执行步骤S101-4。
S101-3,将突变速度小于变化值的电流值取平均值,得到模拟量电流值。
S101-4,滤除突变速度所对应的电流值,并发出报警信号。
其中,变化值是经验值,为技术人员根据历史数据和历史经验,归纳规律后确定的值。
突变速度过大,则意味着采集准确度较低,故而将突变速度过大那一段时间的电流值滤去,能够提高模拟量电流值的采集准确度。发出报警信号,可以提醒维护人员及时进行维检,提高安全性。
倾角传感器150采集模拟量电流值具有一定的理论输出范围,例如输出范围可能为4~20mA,假设20mA的模拟量电流值在程序上显示的值对应为20000,4mA模拟量电流值在程序上显示的值对应为4000,则理论情况下,请参照图4,图4为模拟量电流值与角度值之间的关系,即Ia=12mA+sin(α)*8mA。
然而,由于模拟量电流值传输过程中出现电流损耗等物理因素,故需要对接收到的电流值进行纠正。
在此基础上,针对S101,参照图5,图5为S101的另一部分子步骤的流程示意图,包括如下步骤,以实现对模拟量电流值进行纠正后得到对应的实时角度值。
S101-5,基于测量预设值,对模拟量电流值进行纠正,得到模拟量电流值所对应的模拟量纠正值。
S101-6,基于模拟量纠正值,计算出模拟量纠正值所对应的实时角度值。
具体地,先基于测量预设值,对模拟量电流值进行纠正,得到模拟量纠正值,再根据模拟量纠正值计算出实时角度值。
其中,由于倾角传感器150具有一定的电流输出范围。因此,测量预设值包括预设最大值和预设最小值。对S101-5,参照图6,可以包括以下步骤。
S201,判断模拟量电流值是否小于预设最大值和预设最小值的均值。若是,则执行步骤S202。否则,执行步骤S203。
S202,采用第二公式结合模拟量电流值,计算得到模拟量纠正值。
S203,采用第一公式结合模拟量电流值,计算得到模拟量纠正值。
其中,第一公式包括:
k=(A0-(A0-max-A0-min)/2)*8000/((A0-max+A0-min)/2)+12000
第二公式包括:
k=12000-8000*((A0-max+A0-min)/2-A0)/((A0-max+A0-min)/2)
A0-max为预设最大值,A0-min为预设最小值,k为模拟量纠正值,A0为模拟量电流值。
采用上述步骤S201-S203得到模拟量电流值之后,针对S101-6,可以包括:基于模拟量纠正值,采用角度计算公式,计算出模拟量纠正值所对应的实时角度值。
其中,角度计算公式包括:
α=arcsin((k-12000)/8000)*U
U为角度转化系数,α为实时角度。
应当理解的是,第一公式、第二公式和角度计算公式中的参数“12000”和“8000”可以根据具体的倾角传感器150的输出范围及规格,做适应性的调整。
通过上述步骤,计算出实时角度值之后,在S103中,将当前秒的实时角度值减去前一秒的实时角度值,即可得到角度变化量,即Δα=αt-αt-1-A,其中,Δα为角度变化量。
得到角度变化量之后,在S103中,实现计算出与角度变化量匹配的比例阀120模拟量的步骤可以包括:采用比例阀120调节公式,计算出与角度变化量匹配的比例阀120模拟值。
其中,比例阀120调节公式包括:
A为期望的角度变化量,u(Δα)为比例阀120模拟量,Kp为比例系数,ki为积分时间,kt为微分时间。
Kp值的大小,可以影响响应速度,即Kp较大,可以加快控制器160的响应速度。
ki也称为积分系数,用于消除残差。
kt也称为微分系数,起到改善控制器160的动态性能,预测误差趋势,提前修正误差作用。
并且,在液压缸110驱动折叠螺杆130运动的过程中,在某段路程中可能允许运动快些,在另一端路程可能需要运动缓慢些。此时,可通过改变A(期望的角度变化量)、Kp(比例系数)、ki(积分时间)和kt(微分时间)来调节比例阀120模拟量,进而调节液压缸110的速度以调节折叠螺杆130的运动速度,实现调整运动的效果。
例如,转运车的折叠螺杆130运动,当折叠螺杆130在伸展和收缩时,中间过程需要折叠螺杆130运动速度快,但在即将到达终点时,需要缓慢到位。因此在折叠螺杆130即将到达终点时,需要通过减小A,适当改变Kp、ki和kt数值来调整折叠螺杆130的运动速度,使之缓慢运动。
而折叠螺杆130的运动位置,可根据倾角传感器150测出的实时角度值获知。
在S103之后,已得出与角度变化量匹配的比例阀120模拟量,此时液压缸110的比例阀120已根据得到的比例阀120模拟量调节液压缸110的运动。但是比例阀120模拟量不能无限增大,例如当液压值达到最大值时,不能再继续增大比例阀120模拟量了。
因此,针对S105实现根据液压值,反馈调节比例阀120模拟量的步骤可以包括:实时比较液压值与设定的阈值,当液压值大于所述阈值时,维持比例阀120模拟量不变。
即,在使用由倾角传感器150采集的模拟量电流值计算出的模拟量角度值来控制液压缸110运动的同时,实时根据液压缸110的液压值,反馈调节比例阀120模拟量,以在一定程度上避免比例阀120模拟量无限增大。
在运动过程中,压力传感器140除了能检测液压值之外,亦可判断液压缸110是否到位。当液压值为最大值时,并且持续3s,即可判断液压缸110到达终点位置,不能再伸展或收缩了。当然,倾角亦可判断液压缸110是否到达终点。故综合压力传感器140和倾角传感器150,能够很好判断液压缸110的位置。
本发明实施例提供的液压缸110比例阀120调节方法,使用倾角传感器150与压力传感器140混合进行PID调节比例阀120,实现了PID调节,通过压力传感器140采集的液压值来反馈比例阀120阀的开合程度,进而控制液压缸110所需要的运动效果。
将上述液压缸110比例阀120调节方法应用于转运车的液压缸110调节,能够精确快速地PID调节比例阀120,使得转运车的折叠螺杆130能够以适当的速度折叠和伸展,在一定程度上降低甚至消除折叠到位或者伸展到位瞬间的冲击力。
并且,上述液压缸110比例阀120调节方法不仅仅局限于转运车的运动调节,也可以应用于任一通过倾角传感器150与压力传感器140混合进行PID调节,以及需要不规则运动、不同空间、不同方位需要不同压力的物体运动场景中。
应该理解的是,虽然图2-图6的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图2-图6中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中,如图7所示,提供了一种液压缸比例阀调节装置170,该液压缸比例阀调节装置170应用于上述图2中的控制器160,控制器160与液压缸110的比例阀120、倾角传感器150和压力传感器140通信连接,压力传感器140与液压缸110的液压回路连接,倾角传感器150设置于与液压缸110连接的折叠螺杆130上,控制器160包括预处理模块180、处理模块190和反馈调节模块200。
预处理模块180,用于实时获取倾角传感器150采集的模拟量电流值和压力传感器140采集的液压缸110的液压值,对模拟量电流值进行纠正后得到对应的实时角度值。
处理模块190,用于根据所述实时角度值得到角度变化量,基于角度变化量,计算出与所述角度变化量匹配的比例阀120模拟量,基于比例阀120模拟量调节液压缸110的运动,以使液压缸110驱动所述折叠螺杆130以需求速度运动。
反馈调节模块200,用于根据液压值,反馈调节比例阀120模拟量,以根据所述液压缸110对折叠螺杆130的驱动情况,反馈调节液压缸110的运动。
上述液压缸比例阀调节装置170中,预处理模块180对实时获取的模拟量电流值进行纠正后,得到对应的实时角度值,即得到折叠螺杆130的实时角度值,处理模块190根据折叠螺杆130的实时角度值得到角度变化量,进而根据角度变化量计算出与角度变化量匹配的比例阀120模拟量,以使液压缸110驱动折叠螺杆130以需求速度运动,即以折叠螺杆130被液压缸110驱动的实时角度值为依据,来调节比例阀120模拟量,以更为准确地调节液压缸110,此外,反馈调节模块200根据液压缸110的液压值,再次反馈调节比例阀120模拟量,以在一定程度上避免比例阀120模拟量过大以及误做功,从而能够极大提高对液压缸110的调节准确度。
关于液压缸比例阀调节装置170的具体限定可以参见上文中对于液压缸110比例阀120调节方法的限定,在此不再赘述。上述液压缸比例阀调节装置170中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于控制器160中的处理器中,也可以以软件形式存储于控制器160中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中,提供了一种控制器160,该控制器160可以是服务器,其内部结构图可以如图8所示。该控制器160包括通过***总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中,该控制器160的处理器用于提供计算和控制能力。该控制器160的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作***、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中操作***和计算机程序的运行提供环境。该控制器160的数据库用于存储实现上述液压缸110比例阀120调节方法时产生和使用的数据。该控制器160的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种液压缸110比例阀120调节方法。
在一个实施例中,提供了一种控制器160,该控制器160可以是终端,其内部结构图可以如图8所示。该控制器160包括通过***总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中,该控制器160的处理器用于提供计算和控制能力。该控制器160的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作***和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作***和计算机程序的运行提供环境。该控制器160的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信,无线方式可通过WIFI、运营商15网络、近场通信(NFC)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种液压缸110比例阀120调节方法。该控制器160的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该控制器160的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是控制器160外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解,图8中示出的结构,仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图,并不构成对本发明方案所应用于其上的控制器160的限定,具体的控制器160可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,本发明提供的液压缸比例阀调节装置170可以实现为一种计算机程序的形式,计算机程序可在如图8所示的控制器160上运行。控制器160的存储器中可存储组成该液压缸比例阀调节装置170的各个程序模块,比如,图7所示的预处理模块180、处理模块190和反馈调节模块200。各个程序模块构成的计算机程序使得处理器执行本说明书中描述的本发明各个实施例的液压缸110比例阀120调节方法中的步骤。
例如,图8所示的控制器160可以通过如图7所示的液压缸110比例阀120装置中的预处理模块180执行步骤101。计算机设备可通过处理模块190执行步骤S103。计算机设备可通过反馈调节模块200执行步骤S105。
在一个实施例中,提供了一种控制器160,包括存储器和处理器,该存储器存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现以下步骤:实时获取倾角传感器150输出的模拟量电流值和压力传感器140采集的液压值,对模拟量电流值进行纠正后得到对应的实时角度值;根据实时角度值得到角度变化量,基于角度变化量,计算出与角度变化量匹配的比例阀120模拟量,基于比例阀120模拟量调节液压缸110的运动,以使液压缸110驱动折叠螺杆130以需求速度运动;根据液压值,反馈调节比例阀120模拟量,以根据液压缸110对折叠螺杆130的驱动情况,反馈调节液压缸110的运动。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:实时获取倾角传感器150采集的电流值,监听电流值的突变速度,并对电流值进行滤波;判断突变速度是否小于预设的变化值,若是,则将突变速度小于变化值的电流值取平均值,得到模拟量电流值,若否,则滤除突变速度所对应的电流值,并发出报警信号。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:基于测量预设值,对模拟量电流值进行纠正,得到模拟量电流值所对应的模拟量纠正值;基于模拟量纠正值,计算出模拟量纠正值所对应的实时角度值。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:判断模拟量电流值是否小于预设最大值和预设最小值的均值,若是,则采用第二公式结合模拟量电流值,计算得到模拟量纠正值,若否,则采用第一公式结合模拟量电流值,计算得到模拟量纠正值。
在一个实施例中,提供了一种存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:实时获取倾角传感器150输出的模拟量电流值和压力传感器140采集的液压值,对模拟量电流值进行纠正后得到对应的实时角度值;根据实时角度值得到角度变化量,基于角度变化量,计算出与角度变化量匹配的比例阀120模拟量,基于比例阀120模拟量调节液压缸110的运动,以使液压缸110驱动折叠螺杆130以需求速度运动;根据液压值,反馈调节比例阀120模拟量,以根据液压缸110对折叠螺杆130的驱动情况,反馈调节液压缸110的运动。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:实时获取倾角传感器150采集的电流值,监听电流值的突变速度,并对电流值进行滤波;判断突变速度是否小于预设的变化值,若是,则将突变速度小于变化值的电流值取平均值,得到模拟量电流值,若否,则滤除突变速度所对应的电流值,并发出报警信号。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:基于测量预设值,对模拟量电流值进行纠正,得到模拟量电流值所对应的模拟量纠正值;基于模拟量纠正值,计算出模拟量纠正值所对应的实时角度值。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:判断模拟量电流值是否小于预设最大值和预设最小值的均值,若是,则采用第二公式结合模拟量电流值,计算得到模拟量纠正值,若否,则采用第一公式结合模拟量电流值,计算得到模拟量纠正值。
在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现例中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外,在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种液压缸比例阀调节方法,其特征在于,应用于控制器,所述控制器与液压缸的比例阀、倾角传感器和压力传感器通信连接,所述压力传感器与所述液压缸的液压回路连接,所述倾角传感器设置于与所述液压缸连接的折叠螺杆上,所述方法包括:
实时获取所述倾角传感器输出的模拟量电流值和所述压力传感器采集的所述液压缸的液压值,对所述模拟量电流值进行纠正后得到对应的实时角度值;
根据所述实时角度值得到角度变化量,基于所述角度变化量,计算出与所述角度变化量匹配的比例阀模拟量,基于所述比例阀模拟量调节所述液压缸的运动,以使所述液压缸驱动所述折叠螺杆以需求速度运动;
根据所述液压值,反馈调节所述比例阀模拟量,以根据所述液压缸对所述折叠螺杆的驱动情况,反馈调节所述液压缸的运动。
2.根据权利要求1所述的液压缸比例阀调节方法,其特征在于,所述对所述模拟量电流值进行纠正后得到对应的实时角度值的步骤,包括:
基于测量预设值,对所述模拟量电流值进行纠正,得到所述模拟量电流值所对应的模拟量纠正值;
基于所述模拟量纠正值,计算出所述模拟量纠正值所对应的实时角度值。
3.根据权利要求2所述的液压缸比例阀调节方法,其特征在于,所述基于所述模拟量纠正值,计算出所述模拟量纠正值所对应的实时角度值的步骤,包括:
基于所述模拟量纠正值,采用角度计算公式,计算出所述模拟量纠正值所对应的实时角度值;
所述角度计算公式包括:
α=arcsin((k-12000)/8000)*U
其中,k为模拟量纠正值,U为角度转化系数,α为实时角度。
4.根据权利要求2所述的液压缸比例阀调节方法,其特征在于,所述测量预设值包括预设最大值和预设最小值;
所述基于测量预设值,对所述模拟量电流值进行纠正,得到所述模拟量电流值所对应的模拟量纠正值的步骤,包括:
若所述模拟量电流值大于或等于所述预设最大值和预设最小值的均值,则采用第一公式结合所述模拟量电流值,计算得到模拟量纠正值;
若所述模拟量电流值小于所述预设最大值和预设最小值的均值,则采用第二公式结合所述模拟量电流值,计算得到模拟量纠正值;
所述第一公式包括:
k=(A0-(A0-max-A0-min)/2)*8000/((A0-max+A0-min)/2)+12000
所述第二公式包括:
k=12000-8000*((A0-max+A0-min)/2-A0)/((A0-max+A0-min)/2)
其中,A0-max为预设最大值,A0-min为预设最小值,k为模拟量纠正值,A0为模拟量电流值。
6.根据权利要求1所述的液压缸比例阀调节方法,其特征在于,所述根据所述液压值,反馈调节所述比例阀模拟量的步骤,包括:
实时比较所述液压值与设定的阈值,当所述液压值大于所述阈值时,维持所述比例阀模拟量不变。
7.根据权利要求1所述的液压缸比例阀调节方法,其特征在于,所述实时获取所述倾角传感器输出的模拟量电流值的步骤,包括:
实时获取所述倾角传感器输出的电流值,监听所述电流值的突变速度,并对所述电流值进行滤波;
若所述突变速度大于或等于预设的变化值,则滤除所述突变速度所对应的电流值,并发出报警信号;
将所述突变速度小于所述变化值的所述电流值取平均值,得到模拟量电流值。
8.一种液压缸比例阀调节装置,其特征在于,应用于控制器,所述控制器与液压缸的比例阀、倾角传感器和压力传感器通信连接,所述压力传感器与所述液压缸的液压回路连接,所述倾角传感器设置于与所述液压缸连接的折叠螺杆上,所述控制器包括预处理模块、处理模块和反馈调节模块;
所述预处理模块,用于实时获取所述倾角传感器输出的模拟量电流值和所述压力传感器采集的所述液压缸的液压值,对所述模拟量电流值进行纠正后得到对应的实时角度值;
所述处理模块,用于根据所述实时角度值得到角度变化量,基于所述角度变化量,计算出与所述角度变化量匹配的比例阀模拟量,基于所述比例阀模拟量调节所述液压缸的运动,以使所述液压缸驱动所述折叠螺杆以需求速度运动;
所述反馈调节模块,用于根据所述液压值,反馈调节所述比例阀模拟量,以根据所述液压缸对所述折叠螺杆的驱动情况,反馈调节所述液压缸的运动。
9.一种控制器,其特征在于,包括处理器和存储器,所述存储器存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令,所述处理器可执行所述机器可执行指令以实现如权利要求1-7中任一项所述的液压缸比例阀调节方法。
10.一种存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的液压缸比例阀调节方法。
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