KR102187141B1 - Method and apparatus for peak pressure reduction control of electro-hydraulic - Google Patents
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Abstract
Description
전자유압 시스템의 피크압력 저감제어방법에 관한 것으로 구체적으로, 컨볼루션을 이용한 다목적장비용 전자유압 시스템의 피크압력 저감제어 방법 및 장치에 관한 것이다. It relates to a peak pressure reduction control method of an electromagnetic hydraulic system, and more particularly, to a peak pressure reduction control method and apparatus of an electromagnetic hydraulic system for multipurpose equipment using convolution.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.Unless otherwise indicated herein, the content described in this section is not prior art to the claims of this application, and inclusion in this section is not admitted to be prior art.
종래 건설기계의 원격제어 방법은 원격제어 송신기의 조작신호를 그대로 전달받아 유압시스템의 전자제어밸브를 제어하는 방식이다. 하지만 일반적으로, 송신기에 부착된 전자제어장치인 전자조이스틱은 5cm 정도의 작은 크기로 인해, 기존 유압식 조이스틱이 비교하여 전자조이스틱 및 이와 연결된 다목적 장비를 세밀하게 제어하기 힘들고, 전자제어장치와 다목적 장비를 갑작스럽게 제어할 가능성이 크다. 따라서, 작업자의 제어능력에 따라, 전자유압시스템에서 피크압력이 빈번하게 발생되기 때문에, 차체가 울렁거리는 등의 큰 진동이나 충격이 발생하여, 액추에이터를 조작하는 작업자의 작업 안정성을 해치는 일이 발생한다.The conventional remote control method of a construction machine is a method of controlling an electronic control valve of a hydraulic system by receiving an operation signal from a remote control transmitter as it is. However, in general, the electronic joystick, which is an electronic control device attached to the transmitter, is less than 5cm in size, so it is difficult to control the electronic joystick and the multipurpose equipment connected to it in detail compared to the conventional hydraulic joystick. There is a high possibility of sudden control. Therefore, according to the operator's control ability, since peak pressure is frequently generated in the electromagnetic hydraulic system, large vibrations or shocks such as the vehicle body sway occur, which impairs the work stability of the operator operating the actuator. .
종래 전자유압시스템이 적용된 건설기계의 피크압력 저감 및 정밀제어를 위해, 압력센서 및 선형 가변 차동 변압기(LVDT, Linear Variable Differential Transformer)와 같은 액추에이터(Actuator)의 동작상태를 피드백 받아, 다양한 제어기를 이용해 제어하는 회로로 구성되어 있다. 그러나, 이와 같은 시스템은 매우 고가이기 때문에, 소형 건설기계에 적용하기에는 가격적 부담이 매우 큰 단점이 있다.In order to reduce the peak pressure and precise control of the construction machinery to which the conventional electronic hydraulic system is applied, the operation status of actuators such as pressure sensors and Linear Variable Differential Transformers (LVDTs) are fed back, and various controllers are used. It is composed of a control circuit. However, since such a system is very expensive, there is a disadvantage in that it is very expensive to apply to small construction machines.
실시예에서는 제어회로를 개방형으로 구성하고, 컨볼루션 제어 로직에 의해, 원격제어장치인 전자조이스틱 출력값의 변화율 및 최종 출력값에 따라, 작업자가 원격제어 송신기인 전자조이스틱을 급조작하는 경우, 급조작에 의한 입력신호인 원신호를 더미신호와 합성시킴으로써, 피크압력을 감소시킬 수 있는 새로운 제어신호를 생성하도록 한다. 이때, 실시예에서는 변화된 새로운 제어신호는 작업자의 작업감성을 고려하여, 제어 응답시간이 500ms 미만 이도록 조정할 수 있다.In the embodiment, the control circuit is configured as an open type, and according to the rate of change of the output value of the electronic joystick as the remote control device and the final output value, by the convolution control logic, when the operator suddenly operates the electronic joystick as the remote control transmitter, By synthesizing the original signal, which is an input signal, with a dummy signal, a new control signal capable of reducing the peak pressure is generated. In this case, in the embodiment, the changed new control signal may be adjusted so that the control response time is less than 500 ms in consideration of the operator's work feeling.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems that are not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs from the following description. I will be able to.
하나의 실시예로서 컨볼루션(convolution)을 이용한 다목적장비용 전자유압시스템의 피크압력 저감제어 방법은 (A) 피크압력 저감제어 장치에서 전자제어장치의 출력압력값을 인식하는 단계; (B) 피크압력 저감제어 장치에서 인식된 출력압력값의 변화율을 산출하는 단계; (C) 피크압력 저감제어 장치에서 산출된 출력압력값의 변화율이 기설정값을 초과하는지 파악하는 단계; (D) 피크압력 저감제어 장치에서 출력압력값의 변화율이 기 설정값을 초과하는 경우, 출력압력값을 신호함수로 컨볼루션 연산하는 단계; 및 (E) 피크압력 저감제어 장치에서 컨볼루션 연산 후 출력되는 전압을 제어밸브로 전달하는 단계; 를 포함한다.As an embodiment, a method for controlling peak pressure reduction of an electronic hydraulic system for multipurpose equipment using convolution includes the steps of: (A) recognizing an output pressure value of the electronic control device in the peak pressure reduction control device; (B) calculating a rate of change of the output pressure value recognized by the peak pressure reduction control device; (C) determining whether the rate of change of the output pressure value calculated by the peak pressure reduction control device exceeds a preset value; (D) when the rate of change of the output pressure value in the peak pressure reduction control device exceeds a preset value, calculating a convolution of the output pressure value using a signal function; And (E) transmitting a voltage output after a convolution operation in the peak pressure reduction control device to a control valve. Includes.
다른 실시예에 따른 컨볼루션(convolution)을 이용한 다목적장비용 전자유압시스템의 피크압력 저감제어 장치는 전자제어장치의 출력압력값 및 출력압력값 변화율을 인식하는 인식모듈; 출력압력값이 기설정값을 초과하는지 파악하고, 출력압력값이 기 설정값을 초과하는 경우, 상기 출력압력값을 신호함수와 컨볼루션 연산하고 연산 후 출력되는 출력압력값을 안정화 모듈로 전달하는 연산모듈; 및 연산모듈에서 전달받은 컨볼루션 연산 후의 출력 압력값을 제어밸브로 전달하여 피크압력을 저감하는 안정화 모듈; 을 포함한다. According to another embodiment, a peak pressure reduction control device of an electronic hydraulic system for multipurpose equipment using convolution includes: a recognition module that recognizes an output pressure value and a rate of change of the output pressure value of the electronic control device; It checks whether the output pressure value exceeds the preset value, and if the output pressure value exceeds the preset value, calculates the output pressure value with a signal function and convolutions, and transfers the output pressure value output after the calculation to the stabilization module. Calculation module; And a stabilization module for reducing the peak pressure by transferring the output pressure value after the convolution operation received from the calculation module to the control valve. Includes.
이상에서와 같은 컨볼루션을 이용한 다목적장비용 전자유압 시스템의 피크압력 저감제어 방법은 전자조이스틱 등 원격제어장치의 갑작스러운 조작에 의해 발생된 스텝모양의 초기 제어신호를 완만한 곡선을 그리는 형태인 피크압력저감제어신호로 변환시켜 입력함으로써, 액추에이터가 급정지하는 현상 및 피크압력 입력으로 인한 진동과 충격 현상을 방지할 수 있고, 상승되는 압력 값을 낮출 수 있다. 이로써, 갑작스러운 제어로 인한 차체의 진동 및 충격 발생을 방지하여, 작업안정성을 향상 시킬 수 있다. The peak pressure reduction control method of the electronic hydraulic system for multi-purpose equipment using convolution as described above is the peak pressure reduction control method in the form of drawing a gentle curve of the initial step-shaped control signal generated by sudden operation of a remote control device such as an electronic joystick. By converting and inputting the pressure reduction control signal, it is possible to prevent a phenomenon in which the actuator suddenly stops and vibrations and shocks due to input of the peak pressure, and lower the increased pressure value. Accordingly, it is possible to improve work stability by preventing the occurrence of vibration and shock of the vehicle body due to sudden control.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the above effects, and should be understood to include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.
도 1은 실시예에 따른 컨볼루션(convolution)을 이용한 다목적장비용 전자유압시스템의 피크압력 저감제어 장치의 데이터 처리 블록을 나타낸 도면
도 2는 실시예에 따른 컨볼루션(convolution)을 이용한 다목적장비용 전자유압시스템의 피크압력 저감제어 방법의 데이터 처리 흐름도
도 3은 실시예에 따른 원신호와 컨볼루션 연산 되는 함수의 종류 및 컨볼루션 연산 이후, 변환된 출력신호를 나타낸 도면1 is a view showing a data processing block of a peak pressure reduction control device of an electronic hydraulic system for a multipurpose equipment using convolution according to an embodiment
Figure 2 is a data processing flow chart of the peak pressure reduction control method of the electronic hydraulic system for multipurpose equipment using convolution according to the embodiment
3 is a diagram showing the types of functions to be convolved with an original signal according to an embodiment, and a converted output signal after the convolution operation
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in a variety of different forms, only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and the general knowledge in the art It is provided to completely inform the scope of the invention to those who have it, and the invention is only defined by the scope of the claims. The same reference numerals refer to the same elements throughout the specification.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing embodiments of the present invention, if it is determined that a detailed description of a known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in an embodiment of the present invention, which may vary according to the intention or custom of users or operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.
본 개시는 산업통상자원부 경제협력권산업육성사업의 지원 (과제번호: P0000870)에 의해 수행된 연구과제로서, 실시예를 통해 원격제어장치의 갑작스러운 조작에 의해 발생된 스텝모양의 초기 제어신호를 완만한 곡선을 그리는 형태인 피크압력저감제어신호로 변환시켜 입력함으로써, 액추에이터가 급정지하는 현상 및 피크압력 입력으로 인한 진동과 충격 현상을 방지하고, 상승되는 압력 값을 낮출 수 있다. 이로써, 갑작스러운 제어로 인한 차체의 진동 및 충격 발생을 방지하여, 작업안정성을 향상 시킬 수 있도록 한다.The present disclosure is a research project carried out by the support of the Ministry of Trade, Industry and Energy's economic cooperation zone industry promotion project (task number: P0000870), and the initial step-shaped control signal generated by the sudden operation of the remote control device through the embodiment. By converting and inputting a peak pressure reduction control signal in the form of a gentle curve, it is possible to prevent a phenomenon in which the actuator suddenly stops and vibrations and shocks caused by the input of the peak pressure, and to lower the rising pressure. As a result, it is possible to improve work stability by preventing the occurrence of vibration and shock of the vehicle body due to sudden control.
기본적인 유압시스템에서 압력은 액추에이터가 부하물을 이송시킬 수 있는 힘(force)과 관련이 있고, 유량은 액추에이터의 이송속도와 관련된다. 전자유압시스템에서 피크압력이 발생하는 원인은, 급작스런 전자제어밸브의 개폐에 따라, 액추에이터로 공급되는 유량에 의해서 발생한다. 초기 액추에이터가 동작하지 않는 상태에서 많은 양의 유량이 공급되면, 액추에이터 내부의 압력이 급격히 상승하여 피크압력이 발생하게 된다. 그리고, 빠른 속도로 움직이는 액추에이터를 갑작스럽게 정지시키면, 관성에 의해 피크압력이 발생한다. In a basic hydraulic system, pressure is related to the force that the actuator can transport the load, and the flow rate is related to the conveying speed of the actuator. The cause of the peak pressure in the electromagnetic hydraulic system is caused by the flow rate supplied to the actuator due to sudden opening and closing of the electronic control valve. When a large amount of flow rate is supplied while the initial actuator is not operating, the pressure inside the actuator rises rapidly and peak pressure occurs. And, when an actuator that moves at a high speed is suddenly stopped, a peak pressure is generated by inertia.
반면, 제어 신호 값이 서서히 변화하면 전자제어밸브의 개폐량이 서서히 변화하여 피크압력은 발생하지 않게 되며, 액추에이터로 공급되는 유량이 적으면, 전자제어밸브의 개폐량에 상관없이 피크압력은 발생하지 않게 된다. 따라서, 실시예에서는 전자조이스틱 등 원격제어장치에서 출력되고 변화 하는 출력 값을 인식하여, 제어로직에 의해 원(raw)신호를 출력할지, 컨볼루션 된 신호를 출력할지를 판단하고, 출력값에 따른 특정 신호 함수와 컨볼루션 연산된 출력 값을 제어 밸브에 입력하여 피크 압력을 저감 시킬 수 있도록 한다. On the other hand, when the control signal value gradually changes, the opening and closing amount of the electronic control valve gradually changes so that peak pressure does not occur. When the flow rate supplied to the actuator is small, the peak pressure does not occur regardless of the opening and closing amount of the electronic control valve. do. Therefore, in the embodiment, by recognizing an output value that is output from a remote control device such as an electronic joystick and changes, it is determined whether to output a raw signal or a convolutional signal by the control logic, and a specific signal according to the output value. The peak pressure can be reduced by inputting the output value calculated by the function and convolution into the control valve.
도 1은 실시예에 따른 컨볼루션(convolution)을 이용한 다목적장비용 전자유압시스템의 피크압력 저감제어 장치의 데이터 처리 블록을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a data processing block of a peak pressure reduction control device of an electronic hydraulic system for a multipurpose equipment using convolution according to an embodiment.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 피크압력 저감제어 장치는 인식모듈(110), 연산모듈(130) 및 안정화 모듈(150)을 포함하여 구성될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 '모듈' 이라는 용어는 용어가 사용된 문맥에 따라서, 소프트웨어, 하드웨어 또는 그 조합을 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 예를 들어, 소프트웨어는 기계어, 펌웨어(firmware), 임베디드 코드(embedded code), 및 애플리케이션 소프트웨어일 수 있다. 또 다른 예로, 하드웨어는 회로, 프로세서, 컴퓨터, 집적 회로, 집적 회로 코어, 센서, 멤스(MEMS; Micro-Electro-Mechanical System), 수동 디바이스, 또는 그 조합일 수 있다.Referring to FIG. 1, the peak pressure reduction control apparatus according to the embodiment may include a
인식모듈(110)은 전자제어장치의 출력압력값 및 출력압력값 변화율을 인식한다. 실시예에서 전자제어장치는 원격으로 기기를 제어하는 원격 제어 장치 및 제어신호 송신장치로서, 전자조이스틱 등 다양한 형태의 제어장치를 포함할 수 있다. 실시예에서 인식모듈(110)은 전자조이스틱의 출력 압력값과 출력압력값 변화율을 인식한다. The
연산모듈(130)은 인식된 출력압력값이 기설정값을 초과하는지 파악한다. 출력압력값이 기 설정값을 초과하는 경우, 출력압력값을 컨볼루션(convolution) 연산을 위한 특정 신호함수와 함께 입력하고, 신호함수와 컨볼루션 연산 후 출력되는 출력압력값을 안정화 모듈(150)로 전달한다. 여기서 컨볼루션은 중첩적분을 의미하는 수학 연산자로서, 어떠한 함수가 두 개 존재할 때 두 함수 중 하나를 반전 시킨 후 이동한 값을 나머지 다른 함수에 곱한 다음에, 각 구간에 대하여 적분을 함으로써 새로운 함수를 만들어내는 것을 의미한다. 실시예에서 연산모듈(130)은 컨볼루션 연산을 위한 다양한 신호 함수 중 직각삼각파 형태의 함수를 신호함수로 선택하고, 출력압력값 또는 출력압력값 변화율과 컨볼루션 연산할 수 있다. The
또한, 연산모듈(130)은 출력압력값이 기 설정값 미만인 경우, 초기 제어 입력값인 출력 압력값을 미리 설정된 수치로 증폭하여 신호함수와 함께 컨볼루션 연산할 수 있다. In addition, when the output pressure value is less than the preset value, the
또한, 실시예에서 연산모듈(130)은 파악된 출력압력값이 기설정값을 초과하는 경우, 산출된 출력압력값이 출력값의 상위 설정 비율에 포함되는지 파악하고, 출력압력값이 최대 출력값의 상위 설정비율에 포함되는 경우, 출력압력값을 출력압력값이 포함된 범위에 따라 선택된 신호함수와 컨볼루션 연산한다. In addition, in the embodiment, when the determined output pressure value exceeds the preset value, the
또한, 연산모듈(130)은 출력압력값의 변화율이 포함되는 범위에 따라 포물선 함수, 직각삼각파 함수 및 삼각파 함수 중 어느 하나의 신호함수를 선택하고, 선택된 신호함수와 컨볼루션 연산 될 수 있다. In addition, the
안정화 모듈(150)은 컨볼루션 연산 후 출력되는 값을 제어밸브로 전달하여 피크압력을 저감시킬 수 있도록 한다. The stabilization module 150 transfers the value output after the convolution operation to the control valve to reduce the peak pressure.
도 2는 실시예에 따른 컨볼루션(convolution)을 이용한 다목적장비용 전자유압시스템의 피크압력 저감제어 방법의 데이터 처리 흐름도이다. 2 is a data processing flow diagram of a method for controlling peak pressure reduction of an electronic hydraulic system for a multipurpose equipment using convolution according to an embodiment.
S210 단계에서는 피크압력 저감제어 장치에서 전자제어장치의 출력압력값을 인식한다.In step S210, the peak pressure reduction control device recognizes the output pressure value of the electronic control device.
S230 단계에서는 피크압력 저감제어 장치에서 인식된 출력압력값의 변화율을 산출하고, 피크압력 저감제어 장치에서 산출된 출력압력값의 변화율이 기설정값을 초과하는지 파악한다. 피크압력 저감제어 장치에서 출력압력값의 변화율이 기 설정값을 초과하는 경우, S250 단계에서 산출된 출력압력값이 출력값의 상위 설정 비율에 포함되는지 파악한다. 출력압력값이 최대 출력값의 상위 설정비율에 포함되는 경우, S270 단계에서 출력압력값을 특정 신호함수로 컨볼루션 연산하고, 컨볼루션(합성곱) 연산된 신호를 액추에이터 등 사용자가 제어하는 기기로 입력한다.In step S230, the rate of change of the output pressure value recognized by the peak pressure reduction control device is calculated, and it is determined whether the rate of change of the output pressure value calculated by the peak pressure reduction control device exceeds a preset value. When the rate of change of the output pressure value in the peak pressure reduction control device exceeds the preset value, it is determined whether the output pressure value calculated in step S250 is included in the upper set rate of the output value. If the output pressure value is included in the upper set ratio of the maximum output value, the output pressure value is convolutionally calculated with a specific signal function in step S270, and the convolutional (convolution) calculated signal is input to a device controlled by the user such as an actuator. do.
S230 단계에서 출력값의 변화율이 설정값 미만인 것으로 판단되는 경우, S290 단계로 진입하여 조이스틱 등 원격제어기기에서 출력된 원신호를 출력한다. 또한, 실시예에서는 S250 단계에서 출력값의 변화율이 최대 설정범위 미만인 경우, S290 단계로 진입하여 원격제어신호 송신 장치의 원신호를 출력할 수 있다.If it is determined in step S230 that the rate of change of the output value is less than the set value, the process goes to step S290 and outputs an original signal output from a remote control device such as a joystick. In addition, in the embodiment, when the rate of change of the output value is less than the maximum setting range in step S250, the process proceeds to step S290 to output the original signal of the remote control signal transmission device.
도 2에 도시된 실시예에서, 출력값의 변화율이 설정값 이상인지 파악한 후, 출력값의 변화율이 최대 설정범위 이상인지 확인하고, 두 조건을 만족하는 신호를 컨볼루션 연산을 위한 입력신호로 전송함으로써, 원격제어장치에서 출력되는 피크 압력을 안정화 시킬 수 있도록 한다.In the embodiment shown in FIG. 2, after determining whether the rate of change of the output value is greater than or equal to the set value, it is checked whether the rate of change of the output value is greater than or equal to the maximum set range, and transmits a signal that satisfies the two conditions as an input signal for convolution calculation, It makes it possible to stabilize the peak pressure output from the remote control device.
또한, 실시예에서는 컨볼루션 함수 중 직각삼각파 형태의 함수와 컨볼루션 연산을 수행하도록 한다. 직각삼각파 형태의 함수와 컨볼루션 하는 경우, 시간이 경과됨에 따라 직각삼각파 형태에 의해 컨볼루션 되는 영역의 크기가 점차 증가하므로, 액추에이터가 정지에서 동작으로 전환 또는 그 반대로 동작 상태가 전환될 때의 가장 크게 발생하는 원신호의 피크 수치를 안정화 시킬 수 있도록 하면서도, 건설기계의 특성상 관성이나 정지마찰력이 커 조작 초기에는 원활한 유압변화를 이끌어 응답감도를 유지한다. 또한, 실시예에서는 출력압력값의 변화율이 포함되는 범위에 따라 포물선 함수, 직각삼각파 함수 및 삼각파 함수 중 어느 한 함수와 함께 컨볼루션 연산될 수 있다. In addition, in the embodiment, a function in the form of a right triangle wave and a convolution operation are performed among the convolution functions. In the case of convolution with a function in the form of a right-angled triangle wave, as time elapses, the size of the area convoluted by the form of a right-angled triangle gradually increases. Therefore, when the actuator changes from stop to motion or vice versa While making it possible to stabilize the peak value of the largely generated original signal, the characteristic of construction machinery has high inertia or static friction, leading to smooth hydraulic changes at the beginning of operation to maintain response sensitivity. In addition, in an embodiment, a convolution operation may be performed with one of a parabolic function, a right-angled triangular wave function, and a triangular wave function according to a range in which the rate of change of the output pressure value is included.
또한 실시예에서는 S230 단계에서 출력압력값의 변화율이 기 설정값 미만인 경우, 초기 제어 입력값인 출력 압력값을 미리 설정된 수치로 증폭시킴으로써, 기기동작에 필요한 전원, 압력 또는 압력 변화량 공급을 충분히 발생시키지 못한 동작오류가 자동으로 교정 될 수 있도록 한다. In addition, in the embodiment, when the rate of change of the output pressure value is less than the preset value in step S230, the output pressure value, which is the initial control input value, is amplified to a preset value, so that the supply of power, pressure or pressure change required for the operation of the device is not sufficiently generated. It enables the automatic correction of unsuccessful operation errors.
도 3은 실시예에 따른 원신호와 컨볼루션 연산 되는 함수의 종류 및 컨볼루션 연산 이후, 변환된 출력신호를 나타낸 도면이다. 3 is a diagram showing the types of functions to be convolved with an original signal according to an embodiment, and an output signal converted after the convolution operation.
도 3에 도시된 바와 같이, 피크 압력 저감 제어를 위해, 컨볼루션에 사용되는 신호함수(템플릿함수)는 사각파 함수(A), 포물선함수(B), 직각삼각파함수(C) 및 삼각파(D)와 같이 간단한 함수가 사용될 수 있다. 이때, 컨볼루션 연산된 신호에 의해 제어되는 경우, 신호 지연이 발생하게 된다. 이로 인해, 작업자의 작업감도가 떨어지질 수 있다. 예컨대, 컨볼루션 연산에 의해 500ms 이상의 신호 지연이 발생하게 되면, 작업자는 제어감도가 떨어진다고 판단하게 되어, 실시예에서 제공하는 피크압력 저감제어 기능의 유효성을 잃을 수 있다. 따라서, 실시예에서는 정지해 있는 액추에이터 동작 시, 응답 속도를 보장하기 위한 컨볼루션 신호함수를 삼각파(특히 시간에 따라 빗변이 하향경사진 직각삼각파(C))로 이용함으로써, 초기 동작 시 빠른 응답을 가질 수 있도록 한다. 또한, 직각삼각파는 액추에이터 동작 중 정지 할 때 크게 발생하는 피크압력 저감에 큰 효과를 가지도록 한다. As shown in Fig. 3, for controlling peak pressure reduction, the signal function (template function) used in convolution is a square wave function (A), a parabolic function (B), a right triangle wave function (C), and a triangle wave (D Simple functions such as) can be used. At this time, if the control is controlled by the convolutional signal, a signal delay occurs. Due to this, the operator's work sensitivity may deteriorate. For example, when a signal delay of 500 ms or more occurs due to a convolution operation, the operator determines that the control sensitivity is deteriorated, and the effectiveness of the peak pressure reduction control function provided in the embodiment may be lost. Therefore, in the embodiment, by using the convolution signal function to ensure the response speed when the actuator is at rest as a triangular wave (especially a right-angled triangular wave (C) in which the hypotenuse is inclined downward with time), quick response during initial operation is achieved. To have it. In addition, the right-angled triangular wave has a great effect on reducing the peak pressure that is largely generated when the actuator is stopped during operation.
또한 직각삼각파의 경우 입력 초기에는 큰 출력 값으로 유압신호가 빠르게 입력되도록 하고, 시간이 지날수록 직각삼각파의 값이 점차 감소하기 때문에, 입력되는 유압신호를 안정화 시킬 수 있다. In addition, in the case of a right-angled triangle wave, the hydraulic signal is quickly input with a large output value at the initial input, and the value of the right-angled triangle wave gradually decreases as time passes, so the input hydraulic signal can be stabilized.
이상에서와 같은 컨볼루션을 이용한 다목적장비용 전자유압 시스템의 피크압력 저감제어 방법은 전자조이스틱 등 원격제어장치의 갑작스러운 조작에 의해 발생된 스텝모양의 초기 제어신호를 완만한 곡선을 그리는 형태인 피크압력저감제어신호로 변환시켜 입력함으로써, 액추에이터가 급정지하는 현상 및 피크압력 입력으로 인한 진동과 충격 현상을 방지할 수 있고, 상승되는 압력 값을 낮출 수 있다. 이로써, 갑작스러운 제어로 인한 차체의 진동 및 충격 발생을 방지하여, 작업안정성을 향상 시킬 수 있다. The peak pressure reduction control method of the electronic hydraulic system for multi-purpose equipment using convolution as described above is the peak pressure reduction control method in the form of drawing a gentle curve of the initial step-shaped control signal generated by sudden operation of a remote control device such as an electronic joystick. By converting and inputting the pressure reduction control signal, it is possible to prevent a phenomenon in which the actuator suddenly stops and vibrations and shocks due to input of the peak pressure, and lower the increased pressure value. Accordingly, it is possible to improve work stability by preventing the occurrence of vibration and shock of the vehicle body due to sudden control.
개시된 내용은 예시에 불과하며, 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 개시된 내용의 보호범위는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 않는다.The disclosed contents are only examples, and various changes can be made by those of ordinary skill in the art without departing from the gist of the claims claimed in the claims, so the scope of protection of the disclosed contents is It is not limited to the examples.
Claims (13)
(A) 피크압력 저감제어 장치에서 전자제어장치의 출력압력값을 인식하는 단계;
(B) 피크압력 저감제어 장치에서 상기 인식된 출력압력값의 변화율을 산출하는 단계;
(C) 피크압력 저감제어 장치에서 산출된 출력압력값의 변화율이 기설정값을 초과하는지 파악하는 단계;
(D) 피크압력 저감제어 장치에서 상기 출력압력값의 변화율이 기 설정값을 초과하는 경우, 상기 출력압력값을 신호함수로 컨볼루션 연산하는 단계; 및
(E) 피크압력 저감제어 장치에서 상기 컨볼루션 연산 후 출력되는 전압을 제어밸브로 전달하는 단계; 를 포함하고,
상기 (D) 피크압력 저감제어 장치에서 상기 출력압력값의 변화율이 기 설정값을 초과하는 경우, 상기 출력압력값을 신호함수로 컨볼루션 연산하는 단계; 는
출력압력값의 변화율이 기 설정값 미만인 경우, 초기 제어 입력값인 출력 압력값을 미리 설정된 수치로 증폭하는 것을 특징으로 하는 컨볼루션을 이용한 다목적장비용 전자유압시스템의 피크압력 저감제어 방법.
In the peak pressure reduction control method of an electromagnetic hydraulic system for multipurpose equipment using convolution,
(A) recognizing the output pressure value of the electronic control device in the peak pressure reduction control device;
(B) calculating a rate of change of the recognized output pressure value by the peak pressure reduction control device;
(C) determining whether the rate of change of the output pressure value calculated by the peak pressure reduction control device exceeds a preset value;
(D) when the rate of change of the output pressure value in the peak pressure reduction control device exceeds a preset value, convolving the output pressure value with a signal function; And
(E) transmitting the voltage output after the convolution operation in the peak pressure reduction control device to a control valve; Including,
(D) when the rate of change of the output pressure value in the peak pressure reduction control device exceeds a preset value, convolving the output pressure value with a signal function; Is
When the rate of change of the output pressure value is less than the preset value, the peak pressure reduction control method of the electronic hydraulic system for multipurpose equipment using convolution, characterized in that amplifying the output pressure value, which is the initial control input value, to a preset value.
직각삼각파 형태의 신호함수로 상기 출력압력값을 컨볼루션 연산하는 것을 특징으로 하는 컨볼루션을 이용한 다목적장비용 전자유압시스템의 피크압력 저감제어 방법.
The method of claim 1, further comprising: (D) calculating the output pressure value by a signal function when the rate of change of the output pressure value exceeds a preset value in the peak pressure reduction control device; Is
Peak pressure reduction control method of an electronic hydraulic system for multi-purpose equipment using convolution, characterized in that the output pressure value is convolutionally calculated with a signal function in the form of a right triangle wave.
상기 출력압력값의 변화율이 포함되는 범위에 따라 포물선 함수, 직각삼각파 함수 및 삼각파 함수 중 어느 하나를 신호함수로 선택하고, 상기 선택된 신호함수와 출력압력값의 변화율을 컨볼루션 연산 하는 것을 특징으로 하는 컨볼루션을 이용한 다목적장비용 전자유압시스템의 피크압력 저감제어 방법.
The method of claim 1, further comprising: (D) calculating the output pressure value by a signal function when the rate of change of the output pressure value exceeds a preset value in the peak pressure reduction control device; Is
According to a range in which the rate of change of the output pressure value is included, any one of a parabolic function, a right-angled triangular wave function, and a triangular wave function is selected as a signal function, and a convolution operation is performed on the selected signal function and the rate of change of the output pressure value. Peak pressure reduction control method of an electromagnetic hydraulic system for multipurpose equipment using convolution.
(D-1) 상기 파악된 출력압력값의 변화율이 기설정값을 초과하는 경우, 산출된 출력압력값이 출력값의 상위 설정 비율에 포함되는지 파악하는 단계; 및
(D-2) 상기 출력압력값이 최대 출력값의 상위 설정비율에 포함되는 경우, 상기 출력압력값을 선택된 신호함수와 컨볼루션 연산하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨볼루션을 이용한 다목적장비용 전자유압시스템의 피크압력 저감제어 방법.
The method of claim 1, further comprising: (D) calculating the output pressure value by a signal function when the rate of change of the output pressure value exceeds a preset value in the peak pressure reduction control device; Is
(D-1) determining whether the calculated output pressure value is included in an upper set ratio of the output value when the rate of change of the determined output pressure value exceeds a preset value; And
(D-2) calculating the output pressure value with a selected signal function and convolution when the output pressure value is included in an upper set ratio of the maximum output value; Peak pressure reduction control method of an electronic hydraulic system for multipurpose equipment using convolution, characterized in that it comprises a.
상기 출력압력값이 포함되는 범위에 따라 포물선 함수, 직각삼각파 함수 및 삼각파 함수 중 어느 하나를 신호함수로 선택하고, 선택된 신호함수와 출력압력값을 컨볼루션 연산 하는 것을 특징으로 하는 컨볼루션을 이용한 다목적장비용 전자유압시스템의 피크압력 저감제어 방법.
The method of claim 5, further comprising: (D-2) calculating the output pressure value with a selected signal function when the output pressure value is included in an upper set ratio of the maximum output value; Is
Multipurpose using convolution, characterized in that one of a parabolic function, a right triangle wave function, and a triangular wave function is selected as a signal function according to the range in which the output pressure value is included, and the selected signal function and the output pressure value are convolutionally calculated. Peak pressure reduction control method of electronic hydraulic system for equipment.
전자제어장치의 출력압력값 및 출력압력값 변화율을 인식하는 인식모듈;
상기 출력압력값이 기설정값을 초과하는지 파악하고, 상기 출력압력값이 기 설정값을 초과하는 경우, 상기 출력압력값을 신호함수와 컨볼루션 연산하고 상기 연산 후 출력되는 출력압력값을 안정화 모듈로 전달하는 연산모듈;
상기 연산모듈에서 전달받은 컨볼루션 연산 후의 출력 압력값을 제어밸브로 전달하여 피크압력을 저감하는 안정화 모듈; 을 포함하고,
상기 상기 연산모듈; 은
출력압력값이 기 설정값 미만인 경우, 초기 제어 입력값인 출력 압력값을 미리 설정된 수치로 증폭하는 것을 특징으로 하는 컨볼루션을 이용한 다목적장비용 전자유압시스템의 피크압력 저감제어 장치.
In the peak pressure reduction control device of an electromagnetic hydraulic system for multipurpose equipment using convolution,
A recognition module for recognizing an output pressure value and a rate of change of the output pressure value of the electronic control device;
Checks whether the output pressure value exceeds the preset value, and if the output pressure value exceeds the preset value, calculates the output pressure value with a signal function and convolutions, and stabilizes the output pressure value output after the calculation. An operation module that transmits to;
A stabilization module for reducing a peak pressure by transferring an output pressure value after the convolution operation received from the calculation module to a control valve; Including,
The calculation module; silver
When the output pressure value is less than the preset value, the peak pressure reduction control device of the electronic hydraulic system for multipurpose equipment using convolution, characterized in that amplifying the output pressure value as the initial control input value to a preset value.
복수개의 신호 함수 중 직각삼각파 형태의 신호함수를 선택하고, 출력압력값을 선택된 직각삼각파 형태의 신호함수와 컨볼루션 연산하는 것을 특징으로 하는 컨볼루션을 이용한 다목적장비용 전자유압시스템의 피크압력 저감제어 장치.
The method of claim 7, further comprising: the calculation module; silver
Peak pressure reduction control of an electronic hydraulic system for multipurpose equipment using convolution characterized by selecting a signal function in the form of a right-angled triangle wave among a plurality of signal functions and calculating the output pressure value with the signal function in the form of a selected right-angled triangle wave. Device.
상기 출력압력값이 포함되는 범위에 따라 포물선 함수, 직각삼각파 함수 및 삼각파 함수 중 어느 하나를 신호함수로 선택하고, 선택된 신호함수와 출력압력값을 컨볼루션 연산 하는 것을 특징으로 하는 컨볼루션을 이용한 다목적장비용 전자유압시스템의 피크압력 저감제어 장치.
The method of claim 7, further comprising: the calculation module; silver
Multipurpose using convolution, characterized in that one of a parabolic function, a right triangle wave function, and a triangular wave function is selected as a signal function according to the range in which the output pressure value is included, and the selected signal function and the output pressure value are convolutionally calculated. Peak pressure reduction control device of electronic hydraulic system for equipment.
상기 파악된 출력압력값이 기설정값을 초과하는 경우, 산출된 출력압력값이 출력값의 상위 설정 비율에 포함되는지 파악하고, 상기 출력압력값이 최대 출력값의 상위 설정비율에 포함되는 경우, 상기 출력압력값을 출력압력값이 포함된 범위에 따라 선택된 신호함수와 컨볼루션 연산하는 것을 특징으로 하는 컨볼루션을 이용한 다목적장비용 전자유압시스템의 피크압력 저감제어 장치.
The method of claim 10, wherein the calculation module
When the determined output pressure value exceeds a preset value, it is determined whether the calculated output pressure value is included in the upper set ratio of the output value, and when the output pressure value is included in the upper set ratio of the maximum output value, the output Peak pressure reduction control device of an electronic hydraulic system for multipurpose equipment using convolution, characterized in that the pressure value is calculated with a selected signal function according to a range including the output pressure value.
상기 파악된 출력압력값의 변화율이 기설정값을 초과하는 경우, 산출된 출력압력값의 변화율이 상위 설정 비율에 포함되는지 파악하고, 상기 출력압력값의 변화율이 최대 출력값의 상위 설정비율에 포함되는 경우, 상기 출력압력값의 변화율을 출력압력값의 변화율이 포함된 범위에 따라 선택된 신호함수와 컨볼루션 연산하는 것을 특징으로 하는 컨볼루션을 이용한 다목적장비용 전자유압시스템의 피크압력 저감제어 장치.
The method of claim 10, wherein the calculation module
When the rate of change of the identified output pressure value exceeds the preset value, it is determined whether the rate of change of the calculated output pressure value is included in the upper set ratio, and the rate of change of the output pressure value is included in the upper set ratio of the maximum output value. In the case, the peak pressure reduction control device of the electronic hydraulic system for multi-purpose equipment using convolution, characterized in that for calculating the rate of change of the output pressure value with a signal function selected according to a range in which the rate of change of the output pressure value is included.
상기 출력압력값의 변화율이 포함되는 범위에 따라 포물선 함수, 직각삼각파 함수 및 삼각파 함수 중 어느 하나를 신호함수로 선택하고, 선택된 신호함수와 출력압력값의 변화율을 컨볼루션 연산 하는 것을 특징으로 하는 컨볼루션을 이용한 다목적장비용 전자유압시스템의 피크압력 저감제어 장치.
The method of claim 7, wherein the calculation module
Conball, characterized in that, according to a range in which the rate of change of the output pressure value is included, one of a parabolic function, a right-angled triangular wave function, and a triangular wave function is selected as a signal function, and a convolution operation is performed on the selected signal function and the rate of change of the output pressure value. Peak pressure reduction control device of electronic hydraulic system for multi-purpose equipment using lution.
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|---|---|---|---|---|
| JPH1037247A (en) * | 1996-07-22 | 1998-02-10 | Kobe Steel Ltd | Operation controller and operation control method |
| EP2218674A1 (en) * | 2009-02-11 | 2010-08-18 | Merlo Project S.r.l. con Unico Socio | Llifting vehicle comprising mobile lifting arm and control device |
| KR101632746B1 (en) | 2008-08-25 | 2016-06-22 | 페인툴 인터내셔널 홀딩 에이쥐 | Method and device for controlling the synchronization of cylinder/piston units and for reducing pressure peaks during forming and/or fineblanking on a fineblanking or stamping press |
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2019
- 2019-07-04 KR KR1020190080649A patent/KR102187141B1/en active IP Right Grant
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