CN103926944B - 一种液压驱动设备的减速控制方法 - Google Patents

Abstract

一种液压驱动设备的减速控制方法，涉及液压驱动设备的控制，尤其涉及用于装卸输送重负荷的液压驱动设备的减速控制，包含以下步骤：设置液压驱动设备减速控制的基本控制参数；获取液压驱动设备的实际运行参数，与基本控制参数进行比较，判断液压驱动设备运行速度是否过快；速度过快则对主泵速度进行补偿；速度补偿后速度仍然过快，则对减速点位置进行修正；速度补偿和减速点修正后速度仍然过快，输出报警信号。本发明采取既调速又调减速点位置的方法，自动调整设备的运行速度，可以确保液压驱动设备的有效减速，实现机械设备冲击最小化，保证设备安全运行；既可以提高控制精度，又能够防止耽误设备总的运行周期，提高液压驱动设备的运行效率。

Description

一种液压驱动设备的减速控制方法

技术领域

本发明涉及液压驱动设备的控制，尤其涉及用于装卸输送重负荷的液压驱动设备的减速控制。

背景技术

在工业生产中，许多由液压驱动的大型设备，无论其运动过程中速度变化如何，一般其停车前都会有一个减速过程，也就是从作业运行速度(图1中V1)转化为安全碰触速度(图1中V2)的控制过程，而安全碰触速度(图1中V2)的控制效果直接影响到停车时设备冲击的大小。

中国发明专利“起重装卸设备的作业机构的减速控制方法及装置”(发明专利号：ZL 200710040402.4授权公告号：CN100551812C)公开了一种起重装卸设备的作业机构的减速控制方法，包括：建立减速运行数据库，减速运行数据库中包括一组减速区域信息和各减速区域相对应的预定速度；检测作业机构的实际位置；判断作业机构的实际位置是否处于减速区域内，如果实际位置处于所述一组减速区域中的任何一个，则执行减速控制；检测作业机构的实际运行速度，获取作业机构所处的减速区域所对应的预定速度；比较实际运行速度和预定速度，将作业机构的实际运行速度控制至预定速度；循环执行减速控制直至作业机构停止运行。该方法及装置虽然处理了机构减速、停车的距离和速度关系，但是并未涉及液压系统的控制。

在实际生产中，液压系统经常会遇到由于更换比例阀或伺服阀、备用泵代泵和液压主泵更换等情况，这些情况都会导致输出流量发生变化。此时，虽然控制信号没有发生改变，但是流量的改变，直接影响了油缸的动作速度。一旦上述的流量变化是增大的，那么它可以直接导致作业运行速度时设备前冲的惯量加大，使作业运行速度(图1中V1)在降至安全碰触速度(图1中V2)的斜坡(图1中B-C段)中就碰触到停止点(图1中D)，那么以一个大于V2的速度去撞上停止点(图1中D)，势必给设备带来冲击。况且，由于要追求设备动作效率的最大化，减速点(图1中B)和停止点(图1中D)的位置往往设置的很近，如果作业运行速度(图1中V1)过快，甚至造成减速点和停止点几乎同时到达的情况发生，这对于一些载重高达数千吨的大型机械设备来说，存在相当大的危险。

现有技术对大流量液压设备速度的控制，大多采用人工调节的方法。就是技术人员凭借个人经验，调节代入备用泵或所更换阀的流量开口度控制机构，以达到在相同控制信号的情况下，流量输出与变化前相同，确保油缸动作时的速度符合要求。由于这种处理方法全凭个人经验，可靠性差，并且耗费大量的人力和时间。而且，反复地对液压系统中的流量控制机构进行调节会增加控制机构的磨损，降低其控制精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种液压驱动设备减速控制的方法，通过对速度进行补偿和调整减速点位置，确保液压驱动设备的有效减速，从而实现机械设备冲击最小化，保证高效安全运行。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种液压驱动设备的减速控制方法，用于液压驱动设备的减速控制，所述液压驱动设备的以作业运行速度V1运行，经过减速点后减速至安全碰触速度V2，并以安全碰触速度V2运行至停止点，其中，V1＞V2，所述的减速控制方法是根据设备的实际安全碰触时间t4’和实际行程S_Z’的偏差，判断设备的运行速度是否过快；若设备的运行速度过快，则通过对液压主泵控制信号进行补偿和对减速点位置进行修正，自动调整设备的运行速度；所述的变速控制方法包含以下步骤：

S100)设置液压驱动设备减速控制的基本控制参数；

S200)获取液压驱动设备的实际运行参数，与步骤S100设置的基本控制参数进行比较，判断液压驱动设备运行速度是否过快；

S300)若设备运行速度过快，则对主泵作业运行速度V1进行补偿；

S400)若对主泵作业运行速度V1进行补偿后，设备运行速度仍然过快，则对减速点位置S_J进行修正；

S500)若对主泵作业运行速度V1进行补偿，并且对减速点位置S_J进行修正后，设备运行速度仍然过快，则输出报警信号；

其特征在于所述的步骤S200包含以下动作：

S220)读取液压驱动设备到达停止点的实际位置S_Z’，计算主泵以安全碰触速度V2运行的实际安全碰触时间t4’；

S240)根据条件

t4’＜t4 (1)

S_Z’＞S_Z±△S (2)

判断液压驱动设备运行速度是否过快，若条件1和条件2同时满足，则判定设备运行速度过快，转向步骤S300；

S260)否则，液压驱动设备运行速度不再过快，停止减速控制。

本发明的液压驱动设备的减速控制方法的一种较佳的技术方案，其特征在于所述的基本控制参数至少包括安全碰触时间t4、初始减速点位置S_J0、设备运行总行程S_Z、初始控制信号电流I_P0、补偿电流值I_B、停止点允许偏差范围△S和位置偏差放大系数k；所述的主泵安全碰触时间t4是设备以安全碰触速度V2运行的时间；所述的初始减速点位置S_J0是设备从作业运行速度V1开始向安全碰触速度V2转变的位置；所述的设备运行总行程是设备到达理论停止点的运行行程；所述的初始控制信号电流I_P0是设备以作业运行速度V1运行的初始控制信号设定值；所述的补偿电流值I_B是速度补偿控制的补偿电流预设值；所述的停止点允许偏差范围△S是液压驱动设备实际停止点与理论停止点的允许偏离距离；所述的位置偏差放大系数k用于根据减速点的位移偏差确定减速点位置修正量；其中，△S＞0，k＞1。

本发明的液压驱动设备的减速控制方法的一种改进的技术方案，其特征在于所述的步骤S300包含以下动作：

S320)设置所述的电流型比例调节阀的控制信号电流

I_P1＝I_P0-I_B

其中，I_P1为补偿后的控制信号电流，I_P0为所述的初始控制信号电流，I_B为所述的补偿电流值；

返回步骤S200再次判断液压驱动设备运行速度是否过快。

本发明的液压驱动设备的减速控制方法的一种进一步改进的技术方案，其特征在于所述的减速控制方法包括对主泵作业运行速度V1进行二次速度补偿，所述的步骤S300包含以下动作：

S310)判断是否为第一次主泵补偿，若是第一次主泵补偿，转向步骤S320，否则，转向步骤S350；

S320)设置所述的电流型比例调节阀的控制信号电流

I_P1＝I_P0-I_B

其中，I_P1为第一次补偿后的控制信号电流，I_P0为所述的初始控制信号电流，I_B为所述的补偿电流值；

返回步骤S200再次判断液压驱动设备运行速度是否过快；

S350)判断是否为第二次主泵补偿，若是第二次主泵补偿，转向步骤S360，否则，转向步骤S400；

S360)设置所述的电流型比例调节阀的控制信号电流

I_P2＝I_P1-I_B

其中，I_P2为第二次补偿后的控制信号电流，I_P1为第一次补偿后的控制信号电流，I_B为所述的补偿电流值；

返回步骤S200再次判断液压驱动设备运行速度是否过快。

本发明的液压驱动设备的减速控制方法的另一种改进的技术方案，其特征在于所述的步骤S400包含以下动作：

S420)根据公式

S1＝(S_J’-S_J0)×k (3)

计算减速点位置修正量，其中，S1为减速点位置修正量，S_J’为第一次修正前的实际减速点位置，S_J0为初始减速点位置，k为所述的位置偏差放大系数；

S430)设置减速点位置S_J1＝S_J0-S1；

返回步骤S200再次判断液压驱动设备运行速度是否过快。

本发明的液压驱动设备的减速控制方法的另一种进一步改进的技术方案，其特征在于所述的减速控制方法包括对减速点位置S_J进行二次修正，所述的步骤S400包含以下动作：

S410)判断是否为第一次减速点位置修正，若是第一次减速点位置修正，转向步骤S420，否则，转向步骤S450；

S420)根据公式

S1＝(S_J’-S_J0)×k (3)

计算第一次减速点位置修正量，其中，S1为第一次减速点位置修正量，S_J’为第一次修正前获取的实际减速点位置，S_J0为减速点位置初始设定值；

S430)设置减速点位置S_J1＝S_J0-S1，其中，S_J1为第一次修正后的减速点位置设定值，S_J0为初始减速点位置；

返回步骤S200再次判断液压驱动设备运行速度是否过快；

S450)判断是否为第二次减速点位置修正，若是第二次减速点位置修正，转向步骤S460，否则，转向步骤S500；

S460)根据公式

S2＝[S_J”-(S_J’-S1)]×k (4)

计算第二次减速点位置修正量，其中，S2为第二次减速点位置修正量，S_J”为第二次修正前获取的实际减速点位置，S_J’为第一次修正前获取的实际减速点位置，S1为第一次减速点位置修正量，k为所述的位置偏差放大系数；

S470)设置减速点位置为S_J2＝S_J1-S2，其中，S_J2为第二次修正后的减速点位置设定值，S_J1为第一次修正后的减速点位置设定值，S2为第二次减速点位置修正量；

返回步骤S200再次判断液压驱动设备运行速度是否过快。

本发明的有益效果是：

1.本发明的液压驱动设备的减速控制方法，通过对速度进行补偿和调整减速点位置，确保液压驱动设备的有效减速，从而实现机械设备冲击最小化，保证设备安全运行。

2.本发明的液压驱动设备的减速控制方法，通过自动识别液压驱动设备的减速控制过程，判断减速控制是否明显有效，采取既调速又调减速点位置的方法，自动调整设备的运行速度，既可以提高控制精度，又能够防止耽误设备总的运行周期，提高液压驱动设备的运行效率。

附图说明

图1是大型液压驱动设备的速度-时间曲线图；

图2是大型液压驱动设备的控制系统原理图；

图3是大型液压驱动设备速度变化前后的位移-时间对比曲线图；

图4是本发明液压驱动设备的减速控制方法的控制流程图。

图中，10-液压主泵，20-液压缸，30-位置传感器，40-控制单元，50-驱动模块，60-比例调节阀，70-溢流阀，80-液压油箱。

具体实施方式

为了能更好地理解本发明的上述技术方案，下面结合附图和实施例进行进一步地详细描述。

液压驱动设备的减速控制的理想的速度-时间曲线图如图1所示，所述液压驱动设备的主泵以作业运行速度V1(快速)运行，经过减速点后减速至安全碰触速度V2(慢速)，并以安全碰触速度V2运行至停止点S_Z，其中，作业运行速度V1＞安全碰触速度V2。图2是大型液压驱动设备的控制系统原理图，从控制角度来说，可以根据工艺需求计算并设置减速过程中速度转换点所对应位移的预设值，也就是减速点S_J和停止点S_Z的位置；然后通过安装在液压缸上的位置传感器30检测液压缸20的位移，当反馈的位移值达到预设值后，控制单元40控制驱动模块50的输出信号，使其从对应于V1的设定值，变为对应于V2的设定值，从而通过比例调节阀60控制液压主泵10输送的油量由大变小，使液压缸20的速度由作业运行速度V1转换为安全碰触速度V2(参见图2)。要达到良好的减速控制效果，理论上应该是设备减速到安全碰触速度(图1中V2)时发生碰触，设备碰触到停止点(图1中D)停止运行。从图1可以看出，设备以安全碰触速度V2运行的时间，也就是驱动模块50输出驱动信号的设定值，对应于安全碰触速度V2的时间t4(图1中C-D段)，因此，根据设备以安全碰触速度V2运行的实际安全碰触时间t4’的变化，以及液压驱动设备停车后的静止位置(图3中S_Z’)的变化，可以判断出设备的运行速度是否变快。

本发明的减速控制方法是根据设备的实际安全碰触时间t4’和实际行程S_Z’的偏差，判断设备的运行速度是否过快；若设备的运行速度过快，则通过对液压主泵控制信号进行补偿和对减速点位置进行修正，自动调整设备的运行速度。如果判定设备速度确实变快，则减小驱动模块50的输出驱动信号，从而减小图1中的作业运行速度V1。首先对主泵控制信号进行第一次补偿，补偿后，继续判断，若速度仍快，则进行第二次补偿。若补偿后效果仍不明显，则对减速点位置S_J进行调整，即把计算机中减速点的预设值S_J提前，相当于使图3中B’的位置尽可能的往B的位置靠近，也就是使设备提前减速，经过减小驱动模块50的输出驱动信号和调整减速点位置S_J后，如果速度依然快，则表明设备运行速度过高，超出了自动调节到范围，控制装置自动输出报警，需机械人员现场确认并进行人工调整。

本发明的控制方法用于上述液压驱动设备的减速控制过程，包含以下步骤：

S100)设置液压驱动设备减速控制的基本控制参数；

S200)获取液压驱动设备的实际运行参数，与步骤S100设置的基本控制参数进行比较，判断液压驱动设备运行速度是否过快；

S300)若设备运行速度过快，则对主泵作业运行速度V1进行补偿；

S400)若对主泵作业运行速度V1进行补偿后，设备运行速度仍然过快，则对减速点位置S_J进行修正；

S500)若对主泵作业运行速度V1进行补偿，并且对减速点位置S_J进行修正后，设备运行速度仍然过快，则输出报警信号。

若对液压主泵进行两次补偿以及对减速点位置进行两次调整仍无效，则输出报警信息，提示主泵输出流量过大，设备运行速度过高，需机械人员现场确认并另做调整。

图4是本发明的液压驱动设备的减速控制方法的一个实施例的控制流程图，以下将结合实施例和图4所示的控制流程，对本发明的方法进行详细说明。

实施例1

在实施例1中，本发明的控制方法用于装卸输送重负荷的液压驱动设备，所述的液压驱动设备是一种液压驱动的板坯运输设备，采用电流型的比例调节阀60控制液压主泵10输送的油量。

根据实施例1，步骤S100设置的基本控制参数，包括主泵以安全碰触速度V2运行的安全碰触时间t4，主泵从作业运行速度V1开始向安全碰触速度V2转变的初始减速点位置S_J0，液压驱动设备的设备运行总行程S_Z，以及液压驱动设备到达停止点的允许偏差范围△S，其中，△S＞0。

在实施例1中，根据工艺要求,所述板坯运输设备的液压缸的运行总距离(总行程)S_Z＝500mm，作业运行速度V1＝108mm/s，安全碰触速度V2＝13.5mm/s。作业运行速度V1与安全碰触速度V2切换位置(初始减速点位置)S_J0＝450mm。安全碰触时间t4＝1s。根据历史记录数据,该设备每个运行周期停止后的偏差范围在3mm内，因此设置到达停止点的允许偏差范围△S＝3mm。由于实施例1的主泵速度受电流型比例调节阀60控制，因此，基本控制参数还包括初始控制信号电流I_P0和补偿电流值I_B。初始控制信号电流I_P0也就是作业运行速度V1对应的给定电流，在该实施例中I_P0＝680mA，安全碰触速度V2对应的给定电流为270mA。补偿电流值I_B的确定，应考虑到电流型比例调节阀的给定电流，以及设备的整个运行周期。补偿电流值I_B不应太大，一般可取作业运行速度V1对应的给定电流值的5～10％,在该实施例中补偿电流值I_B＝40mA。

根据实施例1，在液压驱动的板坯运输设备的某次定修中,使用备用泵代替液压主泵10之后,设备的运行速度发生变化。在该实施例中，参照图4所示的控制流程图，本发明的减速控制方法的步骤S200执行以下动作：

S220)读取液压驱动设备到达停止点的实际位置S_Z’，计算主泵以安全碰触速度V2运行的实际安全碰触时间t4’；

首先，通过位置传感器读取设备运行到位后的实际行程S_Z’，并且采集设备速度变化为V2后的时刻(图1中的C点)和设备运行碰触到停止点(图1中D)的时刻，计算出设备实际安全碰触时间t4’。在该实施例中，这两个实际数值为t4’＝0.32s，S_Z’＝508.7mm。

S240)根据条件

t4’＜t4 (1)

S_Z’＞S_Z±△S (2)

判断液压驱动设备运行速度是否过快，若条件1和条件2同时满足，则判定设备运行速度过快，转向步骤S300；

将t4’＝0.32s，S_Z’＝508.7mm代入(式1)、(式2),与步骤S100中的预设值t4＝1s，S_Z＝500mm,△S＝3mm进行比较。

此时，0.32＜1，508.7＞500+3，即(式1)、(式2)同时满足，判定设备速度由于某种外因变快，进入步骤S300。

S260)否则，液压驱动设备运行速度不再过快，停止减速；控制。

在实施例1中，本发明的液压驱动设备的减速控制方法包括对主泵作业运行速度V1进行二次速度补偿，步骤S300包含以下动作：

S310)判断是否为第一次主泵补偿，若是第一次主泵补偿，转向步骤S320，否则，转向步骤S350；

S320)设置所述的电流型比例调节阀的控制信号电流

I_P1＝I_P0-I_B

其中，I_P1为第一次补偿后的控制信号电流，I_P0为所述的初始控制信号电流，I_B为所述的补偿电流值；

在判定为设备运行速度过快后的第一个运行周期对液压主泵控制信号I_P进行第一次补偿，且只补偿一次-I_B。即V1的速度给定由原来的初始控制信号电流I_P0＝680mA,变为第一次补偿后的控制信号电流I_P1＝680－40＝640mA；

补偿完成后返回步骤S200，再次判断液压驱动设备运行速度是否过快：在同一周期继续采集t4’和S_Z’的数值，补偿一次后，再次采集到的数据为t4’＝0.78s，S_Z’＝505.3mm。再次代入(式1)、(式2)进行判断，得到：0.78＜1，505.3＞500+3，即(式1)、(式2)同时满足，判定经过一次补偿后，设备速度仍过快，进入步骤S350。

S350)判断是否为第二次主泵补偿，若是第二次主泵补偿，转向步骤S360，进行第二次补偿，否则，转向步骤S400；

S360)设置所述的电流型比例调节阀的控制信号电流

I_P2＝I_P1-I_B

其中，I_P2为第二次补偿后的控制信号电流，I_P1为第一次补偿后的控制信号电流，I_B为所述的补偿电流值；

该步骤在第一次补偿的基础上，V1的速度给定控制信号电流再减去I_B,变为第二次补偿后的控制信号电流I_P2＝640－40＝600mA。

经过第二次补偿后，返回步骤S200，再次判断液压驱动设备运行速度是否过快：在这个周期里再次采集t4’和S_Z’的数值，第二次补偿后再次采集到的两个数据分别为t4’＝1.12s，S_Z’＝501.3mm。再次代入(式1)、(式2)进行判断，得到：1.12≮1，501.3≯500+3，即(式1)、(式2)均不满足，认为经过第二次补偿后，速度已经正常，无需再做任何调整。

实施例2

在实施例2中，本发明的控制方法用于与实施例1相同的液压驱动的板坯运输设备，步骤S100设置的基本控制参数与实施例1相同，在实施例2中的基本控制参数还包括位移偏差放大系数k。位移偏差放大系数k用于根据减速点的位移偏差确定减速点位置修正量，为了保证减速点位置的修正效果，位移偏差放大系数k应大于1，在本实施例中，k＝1.1。根据本实施例的液压驱动的板坯运输设备的工艺要求，结合本发明的技术方案，各个基本控制参数的设定值下表所示：

根据实施例2，在液压驱动的板坯运输设备在某次定修中,更换比例调节阀60之后,设备运行速度发生变化。在实施例2中，参照图4所示的控制流程图，通过步骤S220获取设备实际安全碰触时间t4’和设备运行到位后的实际行程S_Z’。在该实施例中，第一次获取的两个实际数值分别为t4’＝0.12s，S_Z’＝512.8mm。将实际数值代入步骤S240中的判断条件(式1)、(式2)，得到0.12＜1，512.8＞500+3，即(式1)、(式2)同时满足，判定设备速度由于某种外因变快，进入步骤S300进行主泵补偿。

在判定为设备运行速度过快后的第一个运行周期对液压主泵控制信号I_P进行第一次补偿，且只补偿一次-I_B。即V1的速度给定由原来的初始控制信号电流I_P0＝680mA,变为第一次补偿后的控制信号电流I_P1＝680－40＝640mA；

补偿完成后返回步骤S200，再次判断液压驱动设备运行速度是否过快：在同一周期重新采集t4’和S_Z’的数值，补偿一次后再次采集到的数据为t4’＝0.54s，S_Z’＝509.2mm。再次代入(式1)、(式2)进行判断，得到：0.54＜1，509.2＞500+3，即(式1)、(式2)同时满足，判定经过一次补偿后，设备速度仍过快，经由步骤S350转向步骤S360，进行第二次补偿。

步骤S360在第一次补偿的基础上，V1的速度给定控制信号电流再减去I_B,变为第二次补偿后的控制信号电流I_P2＝640－40＝600mA。

经过第二次补偿后，返回步骤S200，再次判断液压驱动设备运行速度是否过快：在这个周期里再次采集t4’和S_Z’的数值。第二次补偿后再次采集到的两个数据分别为t4’＝0.79s，S_Z’＝506.7mm。再次代入(式1)、(式2)进行判断，得到：0.79＜1，506.7＞500+3，即(式1)、(式2)同时满足，认为经过两次补偿后设备运行速度还是过快。为防止耽误设备总的运行周期，本发明的减速控制方法不再继续对主泵速度进行补偿，而是从步骤S350转向步骤S400，通过修正减速点位置进行减速控制。在该实施例中，步骤S400包含以下动作：

S420)根据公式

S1＝(S_J’-S_J0)×k (3)

计算第一次减速点位置修正量，其中，S1为第一次减速点位置修正量，S_J’为第一次修正前的实际减速点位置，S_J0为初始减速点位置，k为所述的位置偏差放大系数；

在经过第二次速度补偿后，首先，采集第一次修正前的实际减速点位置S_J’。在本实施例中，设实际采集到的第一次修正前的实际减速点位置S_J’＝455.4mm，代入(式3)计算得出第一次减速点位置修正量S1＝(S_J’-S_J0)×k＝(455.4－450)×1.1＝5.94mm。计算出第一次减速点位置修正量S1后，执行步骤S430，对减速点位置进行第一次修正。

S430)设置减速点位置S_J1＝S_J0-S1，减速点位置变成S_J1＝450－5.94＝444.06，即设备运行至444.06mm时开始减速。

第一次减速点位置修正完成后返回步骤S200，再次判断液压驱动设备运行速度是否过快：在这个周期里再次采集t4’和S_Z’的数值，经过第一次位置修正后，再次采集到的两个数据分别为t4’＝1.03s，S_Z’＝502.6mm。再次代入(式1)、(式2)进行判断，得到：1.03≮1，502.6≯500+3，即(式1)、(式2)均不满足，认为经过两次速度补偿和一次减速点位置修正后，速度已经正常，无需再做任何调整。

根据图4所示的控制流程图，本发明的减速控制方法还可以包括对减速点位置S_J进行二次修正，步骤S400包含以下动作：

S410)判断是否为第一次减速点位置修正，若是第一次减速点位置修正，转向步骤S420，否则，转向步骤S450；

S420)根据公式

S1＝(S_J’-S_J0)×k (3)

第一次计算减速点位置修正量，其中，S1为第一次减速点位置修正量，S_J’为第一次修正前获取的实际减速点位置，S_J0为减速点位置初始设定值；

S430)设置减速点位置S_J1＝S_J0-S1，其中，S_J1为第一次修正后的减速点位置设定值，S_J0为初始减速点位置；

返回步骤S200再次判断液压驱动设备运行速度是否过快。

S450)判断是否为第二次减速点位置修正，若是第二次减速点位置修正，转向步骤S460，否则，转向步骤S500。

S460)根据公式

S2＝[S_J”-(S_J’-S1)]×k (4)

计算第二次减速点位置修正量，其中，S2为第二次减速点位置修正量，S_J”为第二次修正前获取的实际减速点位置，S_J’为第一次修正前获取的实际减速点位置，S1为第一次减速点位置修正量，k为所述的位置偏差放大系数。

S470)设置减速点位置为S_J2＝S_J1-S2，其中，S_J2为第二次修正后的减速点位置设定值，S_J1为第一次修正后的减速点位置设定值，S2为第二次减速点位置修正量；

返回步骤S200再次判断液压驱动设备运行速度是否过快。

以下将结合实施例3对本发明的方法进行二次修正的过程进一步详细说明。

实施例3

在实施例3中，本发明的控制方法用于与实施例1和实施例2相同的液压驱动的板坯运输设备，步骤S100设置的基本控制参数与实施例2相同，在实施例3中的基本控制参数也包括位移偏差放大系数k。实施例3既补偿主泵速度又调整减速点位置，包括了图4所示的控制流程图中的二次速度补偿和二次减速点位置全部控制过程，具体控制步骤如下：

根据本实施例的液压驱动的板坯运输设备的工艺要求，结合本发明的技术方案，步骤S100设置各个基本控制参数，各个参数的设定值与实施例2相同，见下表：

根据实施例3，在液压驱动的板坯运输设备经过大修,更换液压主泵10和比例调节阀60之后,设备运行速度发生较大变化。在实施例3中，参照图4所示的控制流程图，步骤S220计算出的设备实际安全碰触时间t4’和设备运行到位后的实际行程S_Z’。在实施例3中，第一次采集到的数据实际数值分别为t4’＝0.02s，S_Z’＝516.7。将实际数值代入步骤S240中的判断条件(式1)、(式2)，得到0.02＜1，516.7＞500+3，即(式1)、(式2)同时满足，判定设备速度由于某种外因变快，进入步骤S300进行主泵补偿。

在判定为设备运行速度过快后的第一个运行周期对液压主泵控制信号I_P进行第一次补偿，且只补偿一次-I_B。即V1的速度给定由原来的初始控制信号电流I_P0＝680mA,变为第一次补偿后的控制信号电流I_P1＝680－40＝640mA；

补偿完成后返回步骤S200，再次判断液压驱动设备运行速度是否过快：在同一周期继续采集t4’和S_Z’的数值，补偿一次后再次采集到的两个数据分别为t4’＝0.31s，S_Z’＝513.4mm。再次代入(式1)、(式2)进行判断。得到：0.31＜1，513.4＞500+3，即(式1)、(式2)同时满足，判定经过一次补偿后，设备速度仍过快，通过步骤S350转向步骤S360，进行第二次补偿。

步骤S360在第一次补偿的基础上，V1的速度给定控制信号电流再减去I_B,变为第二次补偿后的控制信号电流I_P2＝640－40＝600mA。

补偿后，返回步骤S200，再次判断液压驱动设备运行速度是否过快。

在这个周期里再采集t4’和S_Z’的数值，第二次补偿后再次采集到的两个数据分别为t4’＝0.59s，S_Z’＝509.5mm。再次代入(式1)、(式2)进行判断，得到：0.59＜1，509.5＞500+3，即(式1)、(式2)同时满足，认为经过两次补偿后设备运行速度还是过快。为防止耽误设备总的运行周期，本发明的减速控制方法不再继续对主泵速度进行补偿，而是从步骤S350转向步骤S400，通过修正减速点位置进行减速控制。

在该实施例中，步骤S400包含以下动作：

S410)判断是否为第一次减速点位置修正，若是第一次减速点位置修正，转向步骤S420，否则，转向步骤S450；

S420)根据公式

S1＝(S_J’-S_J0)×k (3)

第一次计算减速点位置修正量，其中，S1为第一次减速点位置修正量，S_J’为第一次修正前获取的实际减速点位置，S_J0为减速点位置初始设定值；

在经过第二次速度补偿后，首先，采集第一次修正前的实际减速点位置S_J’。在本实施例中，设实际采集到的第一次修正前的实际减速点位置S_J’＝458.7mm，代入(式3)计算得出第一次减速点位置修正量S1＝(S_J’-S_J0)×k＝(458.7－450)×1.1＝9.57mm。计算出第一次减速点位置修正量S1后，执行步骤S430，对减速点位置进行第一次修正。

S430)设置减速点位置S_J1＝S_J0-S1，其中，S_J1为第一次修正后的减速点位置设定值，S_J0为初始减速点位置；

即，减速点位置变成S_J1＝450－9.57＝440.43，即设备运行至440.43mm时开始减速。

第一次减速点位置修正返回步骤S200，再次判断液压驱动设备运行速度是否过快；

S450)判断是否为第二次减速点位置修正，若是第二次减速点位置修正，转向步骤S460，否则，转向步骤S500；

在这个周期里再采集t4’和S_Z’的数值，经过第一次位置修正后，再次采集到的两个数据分别为t4’＝0.85s，S_Z’＝506.33mm。再次代入(式1)、(式2)进行判断，得到：0.85＜1，506.3﹥500+3，即(式1)、(式2)均不满足，认为经过两次速度补偿和一次减速点位置修正后，速度还是过快，经由步骤S450转向步骤S460，在下个周期对减速点位置进行第二次修正。

S460)根据公式

S2＝[S_J”-(S_J’-S1)]×k (4)

计算第二次减速点位置修正量，其中，S2为第二次减速点位置修正量，S_J”为第二次修正前获取的实际减速点位置，S_J’为第一次修正前获取的实际减速点位置，S1为第一次减速点位置修正量，k为所述的位置偏差放大系数；

在经过二次速度补偿，并且减速点位置经过第一次修正后,获取设备运行至第二次修正前的实际减速点位置S_J”＝455.4mm，代入(式4)计算得出第二次减速点位置修正量S2＝[S_J”-(S_J’-S1)]×k＝[453.4－(458.7－9.57)]×1.1＝4.697mm。计算出S2后，执行步骤S470，对减速点位置进行第二次修正。

S470)设置减速点位置为S_J2＝S_J1-S2，减速点的位置变成440.43－4.697＝435.733，即设备运行至435.733mm时开始减速。

第二次减速点位置修正完成后返回步骤S200，再次判断液压驱动设备运行速度是否过快：

在这个周期里再采集t4’和S_Z’的数值，经过第一次位置修正后，再次采集到的两个数据分别为t4’＝1.15s，S_Z’＝501.2mm。再次代入(式1)、(式2)进行判断，得到：1.15≮1，501.2≯500+3，即(式1)、(式2)均不满足，认为经过两次速度补偿和一次减速点位置修正后，速度已经正常，无需再做任何调整,也不必输出报警。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明的技术方案，而并非用作为对本发明的限定，任何基于本发明的实质精神对以上所述实施例所作的变化、变型，都将落在本发明的权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种液压驱动设备的减速控制方法，用于液压驱动设备的减速控制，所述液压驱动设备以作业运行速度V1运行，经过减速点后减速至安全碰触速度V2，并以安全碰触速度V2运行至停止点，其中，V1＞V2，所述的减速控制方法是根据设备的实际安全碰触时间t4’和实际行程S_Z’的偏差，判断设备的运行速度是否过快；若设备的运行速度过快，则通过对液压主泵控制信号进行补偿和对减速点位置进行修正，自动调整设备的运行速度；所述的减速控制方法包含以下步骤：

S100)设置液压驱动设备减速控制的基本控制参数；

S200)获取液压驱动设备的实际运行参数，与步骤S100设置的基本控制参数进行比较，判断液压驱动设备运行速度是否过快；

S300)若设备运行速度过快，则对主泵作业运行速度V1进行补偿；

S400)若对主泵作业运行速度V1进行补偿后，设备运行速度仍然过快，则对减速点位置S_J进行修正；

S500)若对主泵作业运行速度V1进行补偿，并且对减速点位置S_J进行修正后，设备运行速度仍然过快，则输出报警信号；

其特征在于所述的步骤S200包含以下动作：

S220)读取液压驱动设备到达停止点的实际位置S_Z’，计算主泵以安全碰触速度V2运行的实际安全碰触时间t4’；

S240)根据条件

t4’＜t4 (1)

S_Z’＞S_Z±△S (2)

判断液压驱动设备运行速度是否过快，若条件1和条件2同时满足，则判定设备运行速度过快，转向步骤S300；

S260)否则，液压驱动设备运行速度不再过快，停止减速控制。

2.根据权利要求1所述的液压驱动设备的减速控制方法，其特征在于所述的主泵作业运行速度V1受电流型比例调节阀控制，所述的基本控制参数至少包括安全碰触时间t4、初始减速点位置S_J0、设备运行总行程S_Z、初始控制信号电流I_P0、补偿电流值I_B、停止点允许偏差范围△S和位置偏差放大系数k；所述的主泵安全碰触时间t4是设备以安全碰触速度V2运行的时间；所述的初始减速点位置S_J0是设备从作业运行速度V1开始向安全碰触速度V2转变的位置的初始设定值；所述的设备运行总行程是设备到达理论停止点的运行行程；所述的初始控制信号电流I_P0是设备以作业运行速度V1运行的初始控制信号设定值；所述的补偿电流值I_B是速度补偿控制的补偿电流预设值；所述的停止点允许偏差范围△S是液压驱动设备实际停止点与理论停止点的允许偏离距离；所述的位置偏差放大系数k用于根据减速点的位移偏差确定减速点位置修正量；其中，△S＞0，k＞1。

3.根据权利要求2所述的液压驱动设备的减速控制方法，其特征在于所述的步骤S300包含以下动作：

S320)设置所述的电流型比例调节阀的控制信号电流

I_P1＝I_P0-I_B

其中，I_P1为补偿后的控制信号电流，I_P0为所述的初始控制信号电流，I_B为所述的补偿电流值；

返回步骤S200再次判断液压驱动设备运行速度是否过快。

4.根据权利要求2所述的液压驱动设备的减速控制方法，其特征在于所述的减速控制方法包括对主泵作业运行速度V1进行二次速度补偿，所述的步骤S300包含以下动作：

S310)判断是否为第一次主泵补偿，若是第一次主泵补偿，转向步骤S320，否则，转向步骤S350；

S320)设置所述的电流型比例调节阀的控制信号电流

I_P1＝I_P0-I_B

其中，I_P1为第一次补偿后的控制信号电流，I_P0为所述的初始控制信号电流，I_B为所述的补偿电流值；

返回步骤S200再次判断液压驱动设备运行速度是否过快；

S350)判断是否为第二次主泵补偿，若是第二次主泵补偿，转向步骤S360，否则，转向步骤S400；

S360)设置所述的电流型比例调节阀的控制信号电流

I_P2＝I_P1-I_B

其中，I_P2为第二次补偿后的控制信号电流，I_P1为第一次补偿后的控制信号电流，I_B为所述的补偿电流值；

返回步骤S200再次判断液压驱动设备运行速度是否过快。

5.根据权利要求1所述的液压驱动设备的减速控制方法，其特征在于所述的步骤S400包含以下动作：

S420)根据公式

S1＝(S_J’-S_J0)×k (3)

计算减速点位置修正量，其中，S1为减速点位置修正量，S_J’为第一次修正前的实际减速点位置，S_J0为初始减速点位置，k为所述的位置偏差放大系数；

S430)设置减速点位置S_J1＝S_J0-S1；

返回步骤S200再次判断液压驱动设备运行速度是否过快。

6.根据权利要求1所述的液压驱动设备的减速控制方法，其特征在于所述的减速控制方法包括对减速点位置S_J进行二次修正，所述的步骤S400包含以下动作：

S410)判断是否为第一次减速点位置修正，若是第一次减速点位置修正，转向步骤S420，否则，转向步骤S450；

S420)根据公式

S1＝(S_J’-S_J0)×k (3)

计算第一次减速点位置修正量，其中，S1为第一次减速点位置修正量，S_J’为第一次修正前获取的实际减速点位置，S_J0为减速点位置初始设定值；

S430)设置减速点位置S_J1＝S_J0-S1，其中，S_J1为第一次修正后的减速点位置设定值，S_J0为初始减速点位置；

返回步骤S200再次判断液压驱动设备运行速度是否过快；

S450)判断是否为第二次减速点位置修正，若是第二次减速点位置修正，转向步骤S460，否则，转向步骤S500；

S460)根据公式

S2＝[S_J”-(S_J’-S1)]×k (4)

计算第二次减速点位置修正量，其中，S2为第二次减速点位置修正量，S_J”为第二次修正前获取的实际减速点位置，S_J’为第一次修正前获取的实际减速点位置，S1为第一次减速点位置修正量，k为所述的位置偏差放大系数；

S470)设置减速点位置为S_J2＝S_J1-S2，其中，S_J2为第二次修正后的减速点位置设定值，S_J1为第一次修正后的减速点位置设定值，S2为第二次减速点位置修正量；

返回步骤S200再次判断液压驱动设备运行速度是否过快。