CN101907109B

CN101907109B - 一种液压缸同步控制装置的控制方法

Info

Publication number: CN101907109B
Application number: CN 201010255813
Authority: CN
Inventors: 叶光平; 任斌; 徐璐
Original assignee: Maanshan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Maanshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2010-08-11
Filing date: 2010-08-11
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2030-08-11
Also published as: CN101907109A

Abstract

本发明涉及一种液压缸同步控制装置及其控制方法，包括设备本体，1个主动液压缸，n个从动液压缸，n+1个比例调节阀以及n+1个液控单向阀，其中，所述主动液压缸和所有从动液压缸与设备本体连接并对其进行同步驱动，所述所述主动液压缸和所有从动液压缸各连接有一个比例调节阀，并由比例调节阀控制，所述每个液控单向阀安装在各比例调节阀后两个管线上。

Description

一种液压缸同步控制装置的控制方法

技术领域

本发明涉及液压传动控制技术领域，具体涉及一种液压缸同步控制装置及其控制方法。

背景技术

在工业生产中，普遍存在采用两个或两个以上液压缸同步驱动一个设备或多个独立设备的情况，为了实现两个或两个以上液压缸之间的同步功能，通常采用以下两种同步控制方式：一种是纯液压回路方式，即一组液压缸由同一个普通换向阀控制，各液压缸间的同步状况可通过安装在每个液压缸进出油管支路上的节流阀来微调；另一种是电控方式，这种控制方式要求每个液压缸均具有位置传感器(如磁致伸缩型位置传感器等)，并且每个液压缸分别由一个比例调节阀控制。为了同步控制，在一组液压缸中选定一个液压缸作为主动液压缸，其余的液压缸则作为从动液压缸，不论是主动液压缸，还是从动液压缸，每个液压缸均采用独立的位置和速度双闭环控制；各个液压缸的位置给定值相同，而实际位置值则由各个液压缸的位置传感器给出；对于主动液压缸，其位置闭环中的位置调节器的输出值为其速度闭环的速度给定值，而对于从动液压缸，则将其位置闭环中的位置调节器的输出值作为其速度闭环的速度主给定值，并将主从液压缸的实际速度偏差乘上一个固定系数后作为从动液压缸速度闭环的速度附加给定值，两者累加后作为从动液压缸的速度总给定值。增加从动液压缸的附加速度给定值，其目的是通过主从液压缸的实际速度偏差动态修正从动液压缸的移动速度，从而实现从动液压缸能够很好地跟随其主动液压缸，由此获得主从液压缸的动态同步移动。

对于上面所述的纯液压回路方式的液压缸同步控制方式，应该说一种同步精度和同步稳定性均较低的液压缸同步控制方式，在实际使用中需要频繁调整液压缸进出油管支路上的节流阀，否则无法获得液压缸间的相对同步移动。而对于上述的电控方式的液压缸同步控制，虽然，在从动液压缸的速度闭环控制中增加了主从液压缸的速度偏差修正，但是，这种液压同步控制方式动态同步精度和鲁棒性均不是很高，在实际使用中也存在以下问题：(1)当从动液压缸出现一定的内泄时，该从动液压缸将可能与主动液压缸不同步；(2)当从动液压缸在移动过程中出现严重受阻时，该从动液压缸将与主动液压缸不同步；(3)在主从液压缸快速移动的情况下，即在主从液压缸的比例调节阀大开口度的情况下，从动液压缸的主从速度偏差修正的效果有限，即从动液压缸比例调节阀的开口度已处于最大开口度，在这种情况下，一旦从动液压缸滞后于主动液压缸，从动液压缸将无法加速跟随其主动液压缸，这样，必然出现主从液压缸的动态不同步；(4)考虑到液压同步控制程序的执行周期以及比例调节阀的响应时间，这种仅对从动液压缸进行主从液压缸速度偏差修正，无法保证主从液压缸的动态同步。针对液压缸的内泄问题，在实际生产中，这是一个普遍存在的现象，对于单个液压缸驱动的设备，液压缸出现一定量的内泄可能对设备的运行和工艺控制不会产生太大的影响，然而，对于多个液压缸同步驱动的设备，尤其是对大规格液压缸同步驱动的大型设备，如果采用以往的液压缸同步控制方案，一旦任何一个从动液压缸出现一定量的内泄，内泄的液压缸将无法与其它液压缸同步移动，这样就无法保证设备安全稳定的移动，在这种情况下，只有停产更换内泄的液压缸，才能恢复设备的正常运行。然而，对于一个大规格的液压缸，在线更换通常可能需要很长的停产时间(如十几个小时)，这样必然给生产的稳定顺行带来严重影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高精度高鲁棒性的液压缸同步控制方案，该液压缸同步控制方案不仅可以使多液压缸实现高精度的同步，而且还具有很强的鲁棒性，即在液压缸出现一定量的内泄以及比例调节阀响应特性不一致的情况下，仍可实现液压缸高精度的同步移动。这样不仅大大地延长了液压缸的使用寿命，同时也避免了停产更换内泄液压缸的故障发生。

具体技术方案如下：

一种液压缸同步控制装置，包括设备本体，1个主动液压缸，n个从动液压缸，n+1个比例调节阀以及n+1个液控单向阀，其中，所述主动液压缸和所有从动液压缸与设备本体连接并对其进行同步驱动，所述所述主动液压缸和所有从动液压缸各连接有一个比例调节阀，并由比例调节阀控制，所述每个液控单向阀安装在各比例调节阀后两个管线上。

进一步地，所述n为从动液压缸的个数，所述主动液压缸和所有从动液压缸均设有活塞位置检测编码器，所述活塞位置检测编码器用于检测活塞位置并可传送信号至比例调节阀和/或液控单向阀。

进一步地，所述液控单向阀设置在各液压缸与比例调节阀之间，并分别连接至各液压缸的活塞两侧的缸体。

上述液压缸同步控制装置的控制方法，设定主动液压缸同步控制程序与从动液压缸同步控制程序，其算法如下：

(1)控制检测主动液压缸的位置实际值；

(2)控制检测各个从动液压缸的位置实际值；

(3)控制判断与主动液压缸在同一方向移动且落后于主动液压缸位置最多的从动液压缸；

(4)确定步骤(3)中的位置差值；

(5)根据步骤(4)中的位置差值，对主动液压缸的移动速度进行修正，缩小主动液压缸与落后于主动液压缸位置最多的从动液压缸间的动态位置差。

进一步地，步骤(5)中，进一步地，

(5-1)在程序中设定一个主从液压缸动态同步控制精度设定范围；

(5-2)当主从液压缸同步前进移动时，选择主动液压缸与各从动液压缸的位置差值中的最大值来控制主动液压缸的前进使能；

(5-3)当主从液压缸后退移动时，选择主动液压缸与各从动液压缸的位置差值中的最小值来控制主动液压缸的后退使能；

(5-4)对各从动液压缸的同步控制，使用各从动液压缸与主动液压缸间的实际位置差值来修正各从动液压缸的移动速度，以缩小各从动液压缸与主动液压缸间的动态位置差。

进一步地，对于从动液压缸的前进和后退移动，其控制为，在步骤(5-2)中，当主从液压缸同步前进移动时，选择各从动液压缸与主动液压缸的位置差值来控制各从动液压缸的前进使能；在步骤(5-3)中，当主从液压缸同步后退移动时，仍然选择各从动液压缸与主动液压缸的位置差值来控制各从动液压缸的后退使能。

进一步地，主动液压缸在驱动过程中具有前进移动和后退移动两个状态，其中对于主动液压缸前进移动的同步控制的算法如下：

设置液压缸静态定位精度范围和液压缸动态同步控制精度范围，主动液压缸与各从动液压缸的位置差值中的最大值为ΔS_MSmax，液压缸位置给定值与主动液压缸位置实际值的偏差值为ΔS_GM；

当液压缸的位置给定值

大于主动液压缸的实际位置值时，同步控制程序中的数值比较单元MYTCn+7的QU端口为‘1’态，数值比较单元MYTCn+8的输出为ΔS_MSmax；

当主动液压缸同步控制程序中数值比较单元MYTCn+12判定出Δs_GM大于液压缸静态定位精度要求，并且数值比较单元MYTCn+14判定出ΔS_MSmax在动态同步控制精度范围内时，主动液压缸的前进使能控制信号A_EMF为‘1’态，这样，主动液压缸同步控制系统中的各调节器被释放，主动液压缸进行同步前进移动；

当数值比较单元MYTCn+12判定出Δs_GM小于或等于液压缸静态定位精度要求，或数值比较单元MYTCn+14判定出ΔS_MSmax超出液压缸动态同步控制精度范围时，主动液压缸的前进使能控制信号A_EMF为‘0’态，这样，主动液压缸同步控制系统中的各调节器被封锁，主动液压缸将停止前进移动。

进一步地，主动液压缸在驱动过程中具有前进移动和后退移动两个状态，其中对于主动液压缸后退移动的同步控制的算法如下：

设置液压缸静态定位精度范围和液压缸动态同步控制精度范围，主动液压缸与各从动液压缸的位置差值中的最小值为ΔS_MSmin，液压缸位置给定值与主动液压缸位置实际值的偏差值为ΔS_GM；

当液压缸的位置给定值

小于主动液压缸的实际位置值时，同步控制程序中的数值比较单元MYTCn+7的QU端口为‘0’态，数值比较单元MYTCn+8的输出为ΔS_MSmin；

当主动液压缸同步控制程序中数值比较单元MYTCn+13判定出Δs_GM大于液压缸静态定位精度要求，并且数值比较单元MYTCn+15判定出ΔS_MSmin在动态同步控制精度范围内时，主动液压缸的后退使能控制信号A_EMB为‘1’态，这样，主动液压缸同步控制系统中的各调节器被释放，主动液压缸进行同步后退移动；

当数值比较单元MYTCn+13判定出Δs_GM小于或等于液压缸静态定位精度要求，或数值比较单元MYTCn+15判定出ΔS_MSmin已超出液压缸动态同步控制精度范围时，主动液压缸的后退使能控制信号A_EMB为‘0’态，这样，主动液压缸同步控制系统中的各调节器被封锁，主动液压缸将停止后退移动。

进一步地，从动液压缸在驱动过程中具有前进移动和后退移动两个状态，其中对于从动液压缸前进移动的同步控制的算法如下：

设置液压缸静态定位精度范围和液压缸动态同步控制精度范围，ΔS_GSn为液压缸位置给定值与第n个从动液压缸位置实际值的偏差值，ΔS_SnM为第n个从动液压缸与主动液压缸实际位置的偏差值；

当从动液压缸同步控制程序中数值比较单元CYTCn+9n判定出Δs_GSn大于液压缸静态定位精度要求，并且数值比较单元CYTCn+11n判定出ΔS_SnM在动态同步控制精度范围内时，第n个从动液压缸的前进使能控制信号A_ESnF为‘1’态，这样，与此从动液压缸同步控制相关的各调节器被释放，该从动液压缸进行同步前进移动；

当数值比较单元CYTCn+9n判定出Δs_GSn小于或等于液压缸静态定位精度要求，或数值比较单元CYTCn+11n判定出ΔS_SnM超出液压缸动态同步控制精度范围时，该从动液压缸的前进使能控制信号A_ESnF为‘0’态，这样，与此从动液压缸同步控制相关的各调节器被封锁，该从动液压缸将停止前进移动。

进一步地，从动液压缸在驱动过程中具有前进移动和后退移动两个状态，其中对于从动液压缸后退移动的同步控制的算法如下：

当从动液压缸同步控制程序中数值比较单元CYTCn+10n判定出Δs_GSn大于液压缸静态定位精度要求，并且数值比较单元CYTCn+12n判定出ΔS_SnM在动态同步控制精度范围内)时，此第n个从动液压缸的后退使能控制信号A_ESnB为‘1’态，这样，与此从动液压缸同步控制相关的各调节器被释放，该从动液压缸进行同步后退移；

当数值比较单元CYTCn+10n判定出Δs_GSn小于或等于液压缸静态定位精度要求，或数值比较单元CYTCn+12n判定出ΔS_SnM超出液压缸动态同步控制精度范围时，该从动液压缸的后退使能控制信号A_ESnB为‘0’态，这样，与此从动液压缸同步控制相关的各调节器被封锁，该从动液压缸将停止后退移动。

附图说明

图1为高精度高鲁棒性液压缸同步控制方案的典型硬件配置示意图

图2为具有高精度高鲁棒性的主动液压缸同步控制程序结构图

图3为具有高精度高鲁棒性的从动液压缸同步控制程序结构图

图4为大H型钢2#堆垛磁盘吊左右两侧横移液压缸静态位置同步精度

图5为大H型钢2#堆垛磁盘吊左右两侧横移液压缸动态位置偏差

具体实施方式

下面根据附图对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。

对于该高精度高鲁棒性的液压缸同步控制方案，其典型的硬件配置示意图如图1所示。该高精度高鲁棒性液压同步控制方案的设备硬件主要由n+1(n为从动液压缸的个数)带活塞位置检测编码器的液压缸、n+1个比例调节阀以及安装在每个比例调节阀后两个管线上的液控单向阀等所组成。

该高精度高鲁棒性液压同步控制方案的控制程序有两个部分组成，即主动液压缸同步控制程序和从动液压缸同步控制程序，两者的控制程序结构图分别如图2和图3所示。在上图2和图3中，

为主从液压缸的位置给定值；S_act.M为主动液压缸的位置实际值；S_act.S1、S_act.S2以及S_act.Sn分别为第1个、第2个以及第n个从动液压缸的位置实际值；ΔS_MS1、ΔS_MS2和ΔS_MSn分别为主动液压缸与第1个、第2个以及第n个从动液压缸实际位置的偏差值；ΔS_GM为液压缸位置给定值与主动液压缸位置实际值的偏差值；ΔS_SnM为第n个从动液压缸与主动液压缸实际位置的偏差值；ΔS_GSn为液压缸位置给定值与第n个从动液压缸位置实际值的偏差值；

和

分别为主从液压缸移动速度给定值；Δn_M和Δn_Sn分别为主动液压缸以及第n个从动液压缸移动速度修正值；

和

分别为主动液压缸以及第n个从动液压缸的总速度给定值；n_act.M和n_act.Sn分别为主从液压缸移动速度实际值；U_M和U_Sn分别为主从液压缸速度调节器的输出值，即主从液压缸比例调节阀的主控制电压；U_Mmin和U_Snmin分别为主从液压缸比例调节阀的最小控制电压；∑U_M和∑U_Sn分别为主从液压缸比例调节阀的总控制电压；A_EM和A_ESn分别为主从液压缸同步控制单元调节器使能控制信号。设主从液压缸的静态定位精度要求小于±0.5mm；考虑到液压同步控制系统存在一定的响应时间(即控制滞后时间)，在液压同步控制系统一定的情况下，主从液压缸正常工作时的移动速度越低，则主从液压缸的动态同步精度越高，反之，主从液压缸的动态同步精度越低。现设主从液压缸的动态同步控制精度小于或等于±1mm；设主从液压缸活塞杆完全缩回(即后退)时位置值为0mm，液压缸活塞杆伸出(即前进)时的位置值为正值。对于该高精度高鲁棒性液压同步控制方案，其主动液压缸的同步控制采用主动液压缸与在同一方向移动且落后于主动液压缸位置最多的从动液压缸间的位置差值来修正主动液压缸的移动速度，以缩小主动液压缸与移动最慢的从动液压缸间的动态位置差。另外，为了确保主动液压缸与各从动液压缸的动态同步控制精度始终维持在设定的范围内，在主从液压缸同步前进移动时，选择主动液压缸与各从动液压缸的位置差值中的最大值(ΔS_MSmax)来控制主动液压缸的前进使能，即将ΔS_MSmax小于主从液压缸动态同步控制精度设定值(+1mm)作为主动液压缸前进使能控制信号(A-EMF)释放的条件之一；在主从液压缸后退移动时，则选择主动液压缸与各从动液压缸的位置差值中的最小值(ΔS_MSmin)来控制主动液压缸的后退使能，即将ΔS_MSmin大于主从液压缸动态同步控制精度设定值(-1mm)作为主动液压缸后退使能信号(A-EMB)释放的条件之一。对于各从动液压缸的同步控制，则使用各从动液压缸与主动液压缸间的实际位置差值来修正各从动液压缸的移动速度，以缩小各从动液压缸与主动液压缸间的动态位置差。另外，为了确保各从动液压缸与主动液压缸的动态同步控制精度始终维持在设定的范围内，在主从液压缸同步前进移动时，选择各从动液压缸与主动液压缸的位置差值(ΔS_SnM)来控制各从动液压缸的前进使能，即将ΔS_SnM小于主从液压缸动态同步控制精度设定值(+1mm)作为该从动液压缸前进使能控制信号(A-EsnF)释放的条件之一；在主从液压缸同步后退移动时，仍然选择各从动液压缸与主动液压缸的位置差值(ΔS_SnM)来控制各从动液压缸的后退使能，即将ΔS_SnM大于主从液压缸动态同步控制精度设定值(-1mm)作为该从动液压缸后退使能控制信号(A-EsnB)释放的条件之一。考虑到液压比例调节阀的阀芯存在零位漂移的现象以及主从液压缸的同步控制均采用比例积分调节器(PI)来实现主从液压缸的移动位置和移动速度的闭环控制，故此，为了保证主从液压缸在微动时仍然具有较快的响应，在主从液压缸的同步控制程序中分别设置了比例调节阀正反向最小控制电压U_Mmin(主动液压缸)和U_Snmin(从动液压缸)的控制单元。这样，对于主动液压缸前进移动的同步控制，由上图2主动液压缸同步控制程序结构图可知，当液压缸的位置给定值

大于主动液压缸的实际位置值时，同步控制程序中的数值比较单元(MYTCn+7)的QU端口为‘1’态，数值比较单元(MYTCn+8)的输出为ΔS_MSmax。这样，当主动液压缸同步控制程序中数值比较单元(MYTCn+12)判定出Δs_GM大于0.5mm(即液压缸给定位置与主动液压缸实际位置的相对值大于0.5mm，大于液压缸静态定位精度要求。)，并且数值比较单元(MYTCn+14)判定出ΔS_MSmax小于1mm(即主动液压缸实际位置与前进移动中最慢的从动液压缸实际位置的相对值仍然在动态同步控制精度范围内)时，主动液压缸的前进使能控制信号A_EMF为‘1’态，这样，主动液压缸同步控制系统中的各调节器被释放，主动液压缸进行同步前进移动。但是，一旦数值比较单元(MYTCn+12)判定出Δs_GM小于或等于0.5mm(即液压缸给定位置与主动液压缸实际位置的相对值小于或等于0.5mm，小于液压缸静态定位精度要求。)，或数值比较单元(MYTCn+14)判定出ΔS_MSmax大于或等于1mm(即主动液压缸实际位置与前进移动中最慢的从动液压缸实际位置的相对值已超出液压缸动态同步控制精度范围)时，主动液压缸的前进使能控制信号A_EMF为‘0’态，这样，主动液压缸同步控制系统中的各调节器被封锁，主动液压缸将停止前进移动。同样，对于主动液压缸后退移动的同步控制，山上图2主动液压缸同步控制程序结构图可知，当液压缸的位置给定值

小于主动液压缸的实际位置值时，同步控制程序中的数值比较单元(MYTCn+7)的QU端口为‘0’态，数值比较单元(MYTCn+8)的输出为ΔS_MSmin。这样，当主动液压缸同步控制程序中数值比较单元(MYTCn+13)判定出Δs_GM小于-0.5mm(即液压缸给定位置与主动液压缸实际位置的相对值大于0.5mm，大于液压缸静态定位精度要求。)，并且数值比较单元(MYTCn+15)判定出ΔS_MSmin大于-1mm(即主动液压缸实际位置与后退移动中最慢的从动液压缸实际位置的相对值仍然在动态同步控制精度范围内)时，主动液压缸的后退使能控制信号A_EMB为‘1’态，这样，主动液压缸同步控制系统中的各调节器被释放，主动液压缸进行同步后退移动。但是，一旦数值比较单元(MYTCn+13)判定出Δs_GM大于或等于-0.5mm(即液压缸给定位置与主动液压缸实际位置的相对值小于或等于0.5mm，小于液压缸静态定位精度要求。)，或数值比较单元(MYTCn+15)判定出ΔS_MSmin小于或等于-1mm(即主动液压缸实际位置与后退移动中最慢的从动液压缸实际位置的相对值已超出液压缸动态同步控制精度范围)时，主动液压缸的后退使能控制信号A_EMB为‘0’态，这样，主动液压缸同步控制系统中的各调节器被封锁，主动液压缸将停止后退移动。对于从动液压缸前进移动的同步控制，由上图3从动液压缸同步控制程序结构图可知，当从动液压缸同步控制程序中数值比较单元(CYTCn+9n)判定出Δs_GSn大于0.5mm(即液压缸给定位置与第n个动液压缸实际位置的相对值大于0.5mm，大于液压缸静态定位精度要求。)，并且数值比较单元(CYTCn+11n)判定出ΔS_SnM小于1mm(即第n个从动液压缸实际位置与主动液压缸实际位置的相对值仍然在动态同步控制精度范围内)时，此第n个从动液压缸的前进使能控制信号A_ESnF为‘1’态，这样，与此从动液压缸同步控制相关的各调节器被释放，该从动液压缸进行同步前进移动。但是，一旦数值比较单元(CYTCn+9n)判定出Δs_GSn小于或等于0.5mm(即液压缸给定位置与第n个从动液压缸实际位置的相对值小于或等于0.5mm，小于液压缸静态定位精度要求。)，或数值比较单元(CYTCn+11n)判定出ΔS_SnM大于或等于1mm(即第n个从动液压缸实际位置与主动液压缸实际位置的相对值已超出液压缸动态同步控制精度范围)时，该从动液压缸的前进使能控制信号A_ESnF为‘0’态，这样，与此从动液压缸同步控制相关的各调节器被封锁，该从动液压缸将停止前进移动。同样，对于从动液压缸后退移动的同步控制，由上图3从动液压缸同步控制程序结构图可知，当从动液压缸同步控制程序中数值比较单元(CYTCn+10n)判定出Δs_GSn小于-0.5mm(即液压缸给定位置与第n个动液压缸实际位置的相对值大于0.5mm，大于液压缸静态定位精度要求。)，并且数值比较单元(CYTCn+12n)判定出ΔS_SnM大于-1mm(即第n个从动液压缸实际位置与主动液压缸实际位置的相对值仍然在动态同步控制精度范围内)时，此第n个从动液压缸的后退使能控制信号A_ESnB为‘1’态，这样，与此从动液压缸同步控制相关的各调节器被释放，该从动液压缸进行同步后退移动。但是，一旦数值比较单元(CYTCn+10n)判定出Δs_GSn大于或等于-0.5mm(即液压缸给定位置与第n个从动液压缸实际位置的相对值小于或等于0.5mm，小于液压缸静态定位精度要求。)，或数值比较单元(CYTCn+12n)判定出ΔS_SnM小于或等于-1mm(即第n个从动液压缸实际位置与主动液压缸实际位置的相对值已超出液压缸动态同步控制精度范围)时，该从动液压缸的后退使能控制信号A_ESnB为‘0’态，这样，与此从动液压缸同步控制相关的各调节器被封锁，该从动液压缸将停止后退移动。

试验中，马钢大H型钢生产线堆垛磁盘吊的横移以及四段冷床本体的平移均采用多个液压缸同步驱动，两者的液压缸同步控制原程序均由西门子电气公司提供。然而，在投产后的实际使用过程中，两者的驱动液压缸静动态同步始终存在问题，时常造成堆垛磁盘吊因歪斜而无法堆垛以及冷床上轧件因歪斜而无法下冷床的现象。通过对原液压缸同步控制程序的分析，我们发现原液压同步控制的精度对液压系统的硬件完好性要求较高，一旦某个液压元件的完好性变差(如某个液压缸存在一定的内泄等等)，原液压同步控制程序将无法保证液压缸的静动态同步精度，即原液压同步控制系统的鲁棒性低。为了提高液压缸同步控制的鲁棒性，我们发明了一种具有高精度高鲁棒性的液压缸同步控制方案。马钢大H型钢生产线堆垛磁盘吊横移以及四段冷床本体平移分别在实验中采用了这种高精度高鲁棒性的液压缸同步控制方案，实际使用效果很好。马钢大H型钢2#堆垛磁盘吊左右两侧横移液压缸采用该液压同步控制方案后其静动态位置同步精度分别如图4和5所示，而山图4和5可知，马钢大H型钢2#堆垛磁盘吊左右两侧横移液压缸的静态位置偏差几乎为零，而其动态同步位置偏差小于和等于1mm，完全满足H型钢堆垛磁盘吊对驱动液压缸同步控制精度的要求。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种液压缸同步控制装置的控制方法，其特征在于，液压缸同步控制装置包括设备本体，1个主动液压缸，n个从动液压缸，n+1个比例调节阀以及n+1个液控单向阀，其中，所述主动液压缸和所有从动液压缸与设备本体连接并对其进行同步驱动，所述主动液压缸和所有从动液压缸各连接有一个比例调节阀，并由比例调节阀控制，所述每个液控单向阀安装在各比例调节阀后两个管线上；液压缸同步控制装置需在主动液压缸和所有从动液压缸均设有活塞位置检测编码器，活塞位置检测编码器用于检测液压缸活塞的位置；

设定主动液压缸同步控制程序与从动液压缸同步控制程序，其算法如下：

(1)控制检测主动液压缸的位置实际值；

(2)控制检测各个从动液压缸的位置实际值；

(4)确定步骤(3)中的位置差值；

2.如权利要求1所述的液压缸同步控制装置的控制方法，其特征在于，步骤(5)中，进一步地，

3.如权利要求2所述的液压缸同步控制装置的控制方法，其特征在于，对于从动液压缸的前进和后退移动，其控制为，在步骤(5-2)中，当主从液压缸同步前进移动时，选择各从动液压缸与主动液压缸的位置差值来控制各从动液压缸的前进使能；在步骤(5-3)中，当主从液压缸同步后退移动时，仍然选择各从动液压缸与主动液压缸的位置差值来控制各从动液压缸的后退使能。

4.如权利要求1-3中任一项所述的液压缸同步控制装置的控制方法，其特征在于，主动液压缸在驱动过程中具有前进移动和后退移动两个状态，其中对于主动液压缸前进移动的同步控制的算法如下：

(1)设置液压缸静态定位精度范围和液压缸动态同步控制精度范围，主动液压缸与各从动液压缸的位置差值中的最大值为ΔS_MS _max，液压缸位置给定值与主动液压缸位置实际值的偏差值为ΔS_GM；

(2)当液压缸的位置给定值大于主动液压缸的实际位置值时，同步控制程序中的数值比较单元MYTCn+7的QU端口为‘1’态，数值比较单元MYTCn+8的输出为ΔS_MS _max；

(3)当主动液压缸同步控制程序中数值比较单元MYTCn+12判定出Δs_GM大于液压缸静态定位精度要求，并且数值比较单元MYTCn+14判定出ΔS_MSmax在液压缸动态同步控制精度范围内时，主动液压缸的前进使能控制信号A_EMF为‘1’态，这样，主动液压缸同步控制系统中的各调节器被释放，主动液压缸进行同步前进移动；

(4)当数值比较单元MYTCn+12判定出Δs_GM小于或等于液压缸静态定位精度要求，或数值比较单元MYTCn+14判定出ΔS_MS _max大于或等于液压缸动态同步控制精度范围时，主动液压缸的前进使能控制信号A_EMF为‘0’态，这样，主动液压缸同步控制系统中的各调节器被封锁，主动液压缸将停止前进移动。

5.如权利要求1-3中任一项所述的液压缸同步控制装置的控制方法，其特征在于，主动液压缸在驱动过程中具有前进移动和后退移动两个状态，其中对于主动液压缸后退移动的同步控制的算法如下：

(1)设置液压缸静态定位精度范围和液压缸动态同步控制精度范围，主动液压缸与各从动液压缸的位置差值中的最小值为ΔS_MS _min，液压缸位置给定值与主动液压缸位置实际值的偏差值为ΔS_GM；

(2)当液压缸的位置给定值

小于或等于主动液压缸的实际位置值时，同步控制程序中的数值比较单元MYTCn+7的QU端口为‘0’态，数值比较单元MYTCn+8的输出为ΔS_MSmin；

(3)当主动液压缸同步控制程序中数值比较单元MYTCn+13判定出Δs_GM大于液压缸静态定位精度要求，并且数值比较单元MYTCn+15判定出ΔS_MSmin在动态同步控制精度范围内时，主动液压缸的后退使能控制信号A_EMB为‘1’态，这样，主动液压缸同步控制系统中的各调节器被释放，主动液压缸进行同步后退移动；

(4)当数值比较单元MYTCn+13判定出Δs_GM小于或等于液压缸静态定位精度要求，或数值比较单元MYTCn+15判定出ΔS_MSmin已超出液压缸动态同步控制精度范围时，主动液压缸的后退使能控制信号A_EMB为‘0’态，这样，主动液压缸同步控制系统中的各调节器被封锁，主动液压缸将停止后退移动。

6.如权利要求1-3中任一项所述的液压缸同步控制装置的控制方法，其特征在于，从动液压缸在驱动过程中具有前进移动和后退移动两个状态，其中对于从动液压缸前进移动的同步控制的算法如下：

(1)设置液压缸静态定位精度范围和液压缸动态同步控制精度范围，ΔS_GSn为液压缸位置给定值与第n个从动液压缸位置实际值的偏差值，ΔS_SnM为第n个从动液压缸与主动液压缸实际位置的偏差值；

(2)当从动液压缸同步控制程序中数值比较单元CYTCn+9n判定出Δs_GSn大于液压缸静态定位精度要求，并且数值比较单元CYTCn+11n判定出ΔS_SnM在动态同步控制精度范围内时，第n个从动液压缸的前进使能控制信号A_ESnF为‘1’态，这样，与此从动液压缸同步控制相关的各调节器被释放，该从动液压缸进行同步前进移动；

(3)当数值比较单元CYTCn+9n判定出Δs_GSn小于或等于液压缸静态定位精度要求，或数值比较单元CYTCn+11n判定出ΔS_SnM超出液压缸动态同步控制精度范围时，该从动液压缸的前进使能控制信号A_ESnF为‘0’态，这样，与此从动液压缸同步控制相关的各调节器被封锁，该从动液压缸将停止前进移动。

7.如权利要求1-3中任一项所述的液压缸同步控制装置的控制方法，其特征在于，从动液压缸在驱动过程中具有前进移动和后退移动两个状态，其中对于从动液压缸后退移动的同步控制的算法如下：

(2)当从动液压缸同步控制程序中数值比较单元CYTCn+10n判定出Δs_GSn大于液压缸静态定位精度要求，并且数值比较单元CYTCn+12n判定出ΔS_SnM在动态同步控制精度范围内)时，此第n个从动液压缸的后退使能控制信号A_ESnB为‘1’态，这样，与此从动液压缸同步控制相关的各调节器被释放，该从动液压缸进行同步后退移；

(3)当数值比较单元CYTCn+10n判定出Δs_GSn小于或等于液压缸静态定位精度要求，或数值比较单元CYTCn+12n判定出ΔS_SnM超出液压缸动态同步控制精度范围时，该从动液压缸的后退使能控制信号A_ESnB为‘0’态，这样，与此从动液压缸同步控制相关的各调节器被封锁，该从动液压缸将停止后退移动。