CN113685386B - 液压控制方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents

液压控制方法、装置、计算机设备和存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种液压控制方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：获取液压系统当前施加的负载力作用的目标位置点，目标位置点表示负载在满行程中运行的位置；确定目标位置点与预设的关键位置点之间的位置关系；根据位置关系和关键位置点的液压增益值，确定目标位置点的液压增益值；根据目标位置点的液压增益值，控制液压系统中伺服阀的开口量；开口量与负载力正相关。采用本方法能够在通过液压系统抬起、保持和放置重物时，结合当前负载力作用的目标位置点、预设的关键位置点和关键位置点的液压增益值，确定目标位置点的液压增益值。通过自适应变增益的控制方式，可以适应不同负载力对液压系统的影响，提高了液压系统的稳定性。

Description

液压控制方法、装置、计算机设备和存储介质
技术领域
本申请涉及电液伺服系统控制技术领域，特别涉及一种液压控制方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
液压伺服系统是由液压动力机构和反馈机构组成的闭环控制系统，分为机械液压伺服系统和电气液压伺服系统(简称电液伺服系统)两类。其中，机械液压伺服系统应用较早，主要用于飞机的舵面控制和机床仿型装置上。随着电液伺服阀的出现，电液伺服系统以其响应速度快、负载刚度大、控制功率大等独特的优点在工业控制中得到了广泛地应用，比如飞机、导弹的舵机控制系统，船舶的舵机系统，雷达﹑大炮的随动系统，轧钢机械的液压压下系统，机械手控制和各种科学试验装置(飞行模拟转台、振动试验台)等。
在电液伺服系统中，通过液压来抬起、保持和放置重物时，机械手或试验台所承受的负载力可能发生突变。当负载力发生变化时，若电液伺服系统中的控制器没有及时输出控制电信号去调节伺服阀的开口量，则负载力的变动可能导致系统出现抖动失控的现象，影响人员和设备的安全。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够在电液伺服系统施加的负载力发生变化时，对液压系统中伺服阀的开口量进行调整，避免系统出现抖动失控的现象的液压控制方法、装置、计算机设备和存储介质。
一方面，提供了一种液压控制方法，该方法包括：
获取液压系统当前施加的负载力作用的目标位置点，目标位置点表示负载在满行程中运行的位置；
确定目标位置点与预设的关键位置点之间的位置关系；
根据位置关系和关键位置点的液压增益值，确定目标位置点的液压增益值；
根据目标位置点的液压增益值，控制液压系统中伺服阀的开口量；开口量与负载力正相关。
在其中一个实施例中，位置关系包括目标位置点与关键位置点中任一位置点重合；或者，位置关系包括目标位置点位于关键位置点中任两个位置点之间。
在其中一个实施例中，若位置关系包括目标位置点与关键位置点中任一位置点重合；
则根据位置关系和关键位置点的液压增益值，确定目标位置点的液压增益值，包括：
将与目标位置点重合的关键位置点中任一位置点的液压增益值，确定为目标位置点的液压增益值。
在其中一个实施例中，位置关系包括目标位置点位于关键位置点中任两个位置点之间；
则根据位置关系和关键位置点的液压增益值，确定目标位置点的液压增益值，包括：
获取目标位置点在关键位置点中任两个位置点之间的偏移距离；
根据偏移距离和关键位置点中任两个位置点的液压增益值，确定目标位置点的液压增益值。
在其中一个实施例中，关键位置点中任两个位置点包括第一关键位置点和第二关键位置点；
则获取目标位置点在关键位置点中任两个位置点之间的偏移距离，包括：
确定目标位置点到第一关键位置点或第二关键位置点的第一距离；以及确定第一关键位置点和第二关键位置点之间的第二距离；
将第一距离和第二距离的比值，确定为目标位置点在关键位置点中任两个位置点之间的偏移距离。
在其中一个实施例中，关键位置点中任两个位置点包括第一关键位置点和第二关键位置点；
则根据偏移距离和关键位置点中任两个位置点的液压增益值，确定目标位置点的液压增益值，包括：
获取第一关键位置点的第一液压增益值，以及第二关键位置点的第二液压增益值；
根据第一液压增益值和偏移距离，确定第一增益调节值，以及根据第二液压增益值和偏移距离，确定第二增益调节值；
将第一增益调节值和第二增益调节值的和，确定为目标位置点的液压增益值。
在其中一个实施例中，该液压控制方法还包括：
确定满行程内中不同负载力对应的至少一个关键位置点；
根据负载力和伺服阀控制的液压缸移动速度之间的函数关系，确定各关键位置点对应的液压缸移动速度；
根据各关键位置点对应的液压缸移动速度，确定各关键位置点的液压增益值。
另一方面，提供了一种液压控制装置，该装置包括：
获取模块，用于获取液压系统当前施加的负载力作用的目标位置点，目标位置点表示负载在满行程中运行的位置；
位置确定模块，用于确定目标位置点与预设的关键位置点之间的位置关系；
增益确定模块，用于根据位置关系和关键位置点的液压增益值，确定目标位置点的液压增益值；
控制模块，用于根据目标位置点的液压增益值，控制液压系统中伺服阀的开口量；开口量与负载力正相关。
另一方面，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述一方面提供的任一项液压控制方法的步骤。
另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述一方面提供的任一项液压控制方法的步骤。
上述液压控制方法、装置、计算机设备和存储介质，获取液压系统当前施加的负载力作用的目标位置点，目标位置点表示负载在满行程中运行的位置；确定目标位置点与预设的关键位置点之间的位置关系；根据位置关系和关键位置点的液压增益值，确定目标位置点的液压增益值；根据目标位置点的液压增益值，控制液压系统中伺服阀的开口量；开口量与负载力正相关。在本申请实施例中，预先根据负载在满行程内需要液压系统施加的负载力的变化情况，确定关键位置点和关键位置点的液压增益值，如此，在通过液压系统抬起、保持和放置重物时，可以结合液压系统当前施加的负载力作用的目标位置点、预设的关键位置点和关键位置点的液压增益值，确定目标位置点的液压增益值。通过自适应变增益的控制方式，可以适应不同负载力对液压系统的影响，提高了液压系统的稳定性。
附图说明
图1为本申请一个实施例中液压控制系统的应用环境图；
图2为本申请一个实施例中液压控制方法的流程示意图；
图3为本申请另一个实施例中液压控制方法的流程示意图；
图4为本申请另一个实施例中负载力和液压缸移动速度之间的关系示意图；
图5为本申请一个实施例中液压控制装置的结构框图；
图6为本申请一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供的液压控制方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。液压控制系统100包括但不限于：液压缸110(包括油箱和运动的活塞)、伺服阀120、运动控制器130、压力传感器140、磁致伸缩位移传感器150(magnetostrictive displacement transducer，MLDT)和称重传感器160。
其中，液压缸110是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动(或摆动运动)的液压执行元件。液压缸的结构型式有活塞缸、柱塞缸、摆动缸三大类，活塞缸和柱塞缸实现往复直线运动，输出速度和推力，摆动缸实现往复摆动，输出角速度(转速)和转矩。液压缸除了单个地使用外，还可以两个或多个地组合起来或和其他机构组合起来使用，本申请对此不做限制。
此外，单活塞杆液压缸可分为单作用液压缸和双作用液压缸两种结构，在单作用液压缸中，压力油只供液压缸的一腔，靠液压力使缸实现单方向运动，反方向运动则靠外力(如弹簧力、自重或外部载荷等)来实现，这种油缸的两个腔只有一端有油，另一端则与空气接触；双作用液压缸活塞两个方向的运动则通过两腔交替进油，靠液压力的作用来完成。双作用液压缸就是两个腔都有油，两个方向的动作都要靠油压来实现，液压缸的活塞在两腔有效作用面积不相等。当向液压缸两腔分别供油，且压力和流量都不变时，活塞在两个方向上的运动速度和推力都不相等。图1列举的是一种双作用液压缸。
伺服阀120可以实现液压控制系统中液压缸流量的控制，控制油流量的大小和方向。合理的调节伺服阀120的开口量，可以使液压控制系统达到节流的效果，减小能耗的损失。
运动控制器130可以根据各个反馈装置(包括但不限于压力传感器140、磁致伸缩位移传感器150和称重传感器160)反馈的数据，向伺服阀120发送控制信号，进而控制伺服阀120的开口量。具体地，运动控制器130可以为比例-积分-微分(Proportional IntegralDerivative Control，PID)控制器。
其中，压力传感器140用于采集液压缸中活塞两端的压力，通过计算净力(作用在活塞两端的作用力的差值)来测量施加给负载的负载力的大小，两端的作用力为两端的压力乘以相应的作用面积。称重传感器160可以直接测量出合外力(即本申请提及的负载力)的大小，且称重传感器160可以安装在液压缸110上，也可以安装在远离活塞杆的液压集成块(歧管阀座)上。
在液压控制系统100中设置压力传感器140，还是称重传感器160，可以根据液压系统的控制精度和外部环境来确定。当作用力较小，需要测量的力小于密封件及活塞杆受到的摩擦力时，选用称重传感器更为理想，因为称重传感器可以直接读出合外力的大小，而不是作用在活塞端面上的压力(计算合外力时没有考虑内部的摩擦力)。但是，称重传感器安装困难，不适合在恶劣的工作环境下使用。本申请在图1中示出了两种测量合外力的方式，采用任一方式都可以。
作为一个示例，当需要通过运动控制器130实现位置和力的控制，运动控制器需要有精确的位置反馈和压力反馈时，负载力的测量可以通过能精确地反馈作用力的称重传感器来实现。
磁致伸缩位移传感器150通过内部非接触式的测控技术精确地检测活动磁环的绝对位置来测量被检测产品的实际位移值。在磁致伸缩位移传感器中，由于作为确定位置的活动磁环和敏感元件并无直接接触，因此磁致伸缩位移传感器可应用在极恶劣的工业环境中，不易受油渍、溶液、尘埃或其他污染的影响。此外，磁致伸缩位移传感器采用了高科技材料和先进的电子处理技术，因而它能应用在高温、高压和高振荡的环境中。磁致伸缩位移传感器输出信号为绝对位移值，即使电源中断、重接，数据也不会丢失，更无须重新归零。由于敏感元件是非接触的，就算不断重复检测，也不会对磁致伸缩位移传感器造成任何磨损，可以大大地提高检测的可靠性和使用寿命。
具体地，在本申请中，可以根据磁致伸缩位移传感器150测量液压系统当前施加的负载力作用的目标位置点。
综上所述，在液压控制系统100中，通过液压去抬起、保持和放置负载(液压系统作用的重物)时，通过磁致伸缩位移传感器150测量负载力作用的目标位置点，通过压力传感器140(包括压力传感器A和压力传感器B)测量活塞两端的压力，进而根据压力求得负载力的大小。或者，通过称重传感器160直接测量负载力的大小。磁致伸缩位移传感器150、压力传感器140和称重传感器160将测量数据反馈给运动控制器130，运动控制器130根据反馈的数据，调节运动控制器130自身的液压增益值，进而在调节液压增益值后，运动控制器130输出控制信号，控制伺服阀120调节开口量，对液压控制系统输出的负载力进行调整，避免系统发生抖动。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种液压控制方法，以该方法应用于图1中的运动控制器130为例进行说明，包括以下步骤：
步骤210：获取液压系统当前施加的负载力作用的目标位置点，目标位置点表示负载在满行程中运行的位置。
其中，液压系统为上述图1所示的系统，负载力为液压系统中液压缸输出的作用力。目标位置点可以是负载在满行程中运行的任意位置，比如，可以是液压系统对负载施加作用力时的起点位置，也可以是中点位置，还可以是满行程的终点，在此不做限制。
需要说明的是，目标位置点和一一负载力对应，也即是，一个时刻可以采集到一对数据：当前时刻液压控制系统施加的负载力，以及负载在满行程中运行的位置点。
参见图1，目标位置点可以通过磁致伸缩位移传感器实时检测，负载力可以通过称重传感器实时测量。
在一种可能的实现方式中，可以设定测量周期，在每一个测量周期内，称重传感器将采集的负载力发送给运动控制器，磁致伸缩位移传感器将采集的目标位置点实时发送给运动控制器。或者，在每一个测量周期内，运动控制器从称重传感器和磁致伸缩位移传感器中分别获取负载力和目标位置点。
如此，运动控制器可以根据当前负载力对应的目标位置点，实时对液压控制系统进行控制。
在另一种可能的实现方式中，称重传感器将采集的负载力发送给运动控制器，运动控制器在确定负载力的变化幅度大于预设的阈值时，从磁致伸缩位移传感器中获取当前负载力作用的目标位置点。
如此，运动控制器可以在负载力发生变化时，获取当前负载力作用的目标位置点，减少传感器和运动控制器之间的数据传输次数，也减少了运动控制器的调节次数。
步骤220：确定目标位置点与预设的关键位置点之间的位置关系。
其中，预设的关键位置点为负载在满行程内的位置点，该关键位置点可以是基于平均负载力确定的位置点，也可以是人为确定的任意位置点。在预设关键位置点时，不同的关键位置点，对应的液压系统输出的负载力不同。
在一种可能的实现方式中，预设的关键位置点可以存储在运动控制器中，由运动控制器确定目标位置点与预设的关键位置点之间的位置关系。
具体地，运动控制器将目标位置点与预先存储的关键位置点进行逐一对比，以确定目标位置点和关键位置点之间的位置关系。
在另一种可能的实现方式中，预设的关键位置点存储在其他器件中，运动控制器根据当前的目标位置点，从其他器件中获取关键位置点。
具体地，运动控制器根据当前的负载力，确定需要对液压增益值进行调整时，将当前获取的目标位置点发送给存储关键位置点的器件，进而从存储关键位置点的器件中获取关键位置点。更甚者，在运动控制器将目标位置点发送给存储关键位置点的器件，可以由其他器件根据目标位置点确定位置关系，运动控制器直接从器件器件中获取该位置关系。
此外，本申请中目标位置点与预设的关键位置点之间的位置关系包括：目标位置点与关键位置点中任一位置点重合；或者，目标位置点位于关键位置点中任两个位置点之间。
在上述步骤220中，由于预先存储了负载在满行程内的关键位置点，因此，在负载力发生变化时，可以通过对比，快速确定当前负载力作用的目标位置点。
步骤230：根据位置关系和关键位置点的液压增益值，确定目标位置点的液压增益值。
其中，关键位置点的液压增益值和关键位置点的存储方式一致。可以将关键位置点和关键位置点对应的液压增益值存储在运动控制器中，也可以将关键位置点和关键位置点对应的液压增益值存储在其他器件中，在需要对液压系统进行控制时，由运动控制器从其他器件中获取。
由于目标位置点与预设的关键位置点之间的位置关系包括两种可能的情况，因此，上述步骤230包括至少以下两种可能的实现方式。
(1)位置关系包括目标位置点与关键位置点中任一位置点重合。
则上述步骤230的实现过程为：将与目标位置点重合的关键位置点中任一位置点的液压增益值，确定为目标位置点的液压增益值。
(2)位置关系包括目标位置点位于关键位置点中任两个位置点之间。
则上述步骤203的具体实现过程为：获取目标位置点在关键位置点中任两个位置点之间的偏移距离，根据偏移距离和关键位置点中任两个位置点的液压增益值，确定目标位置点的液压增益值。
为了便于说明，当目标位置点位于两个关键位置点之间时，此时的关键位置点可以为第一关键位置点和第二关键位置点。
其中，获取目标位置点在关键位置点中任两个位置点之间的偏移距离的实现过程可以为：确定目标位置点到第一关键位置点或第二关键位置点的第一距离；以及确定第一关键位置点和第二关键位置点之间的第二距离；将第一距离和第二距离的比值，确定为目标位置点在关键位置点中任两个位置点之间的偏移距离。
作为一个示例，偏移距离可以通过下述公式(1)或(2)计算得到。
Figure BDA0003155996810000091
Figure BDA0003155996810000092
其中，L表示偏移距离，s为目标位置点，s1为第一关键位置点，s2为第二关键位置点。
进一步地，根据偏移距离和关键位置点中任两个位置点的液压增益值，确定目标位置点的液压增益值的实现过程可以为：获取第一关键位置点的第一液压增益值，以及第二关键位置点的第二液压增益值；根据第一液压增益值和偏移距离，确定第一增益调节值，以及根据第二液压增益值和偏移距离，确定第二增益调节值；将第一增益调节值和第二增益调节值的和，确定为目标位置点的液压增益值。
作为一个示例，目标位置点的液压增益值可以通过下述公式(3)或(4)计算得到。
K＝k1L+k2(1-L) (3)
K＝k1(1-L)+k2L (4)
其中，K表示目标位置点的液压增益值，k1为第一关键位置点的第一液压增益值，k2为第二关键位置点的第二液压增益值，L为目标位置点在关键位置点中任两个位置点之间的偏移距离。
在步骤230中，将关键位置点的液压增益值预先进行存储，如此，在控制液压系统时，运动控制器可以根据目标位置点和位置关系，调用不同的液压增益值。此外，本申请采用线性插值的方式进行处理，具体地，根据目标位置点在关键位置点中任两个位置点之间的偏移距离，以及两个关键位置点的液压增益值，确定目标位置点的液压增益值。如此，可以使过渡过程中更加平缓，避免液压增益值从一阶段向下一阶段转变过程中发生跳变，造成控制系统的轻微振动，提高了控制系统的稳定性。
步骤240：根据目标位置点的液压增益值，控制液压系统中伺服阀的开口量，开口量与负载力正相关。
其中，液压缸产生的作用力作用于负载，伺服阀控制液压缸中的进油量和出油量。当负载力较大时，液压控制系统的液压增益值较小，液压缸中活塞运行速度变慢，需要增大液压缸的进油流量，即调大伺服阀的开口量；当负载力较小时，液压控制系统的液压增益值较大，液压缸中活塞运行速度变快，需要减小液压缸的进油流量，即调小伺服阀的开口量。
需要说明的是，在液压控制系统中，伺服阀开口量的大小由运动控制器确定，具体地，由运动控制器向伺服阀发送控制信号，伺服阀在接收到控制信号后，根据该控制信号的指示，调节开口量。
在一种可能的实现方式中，若运动控制器为PID控制器，则上述步骤240的实现过程为：运动控制器根据当前负载力作用的目标位置点的液压增益值，调节P参数、I参数和D参数，调节参数后，通过PID控制器的传递函数确定伺服阀的开口量，控制器根据确定的伺服阀的开口量，向伺服阀发送控制信号，进而控制液压系统中伺服阀对开口量进行调节。
具体地，该控制信号可以是目标开口量，也可以是开口量调节值，本申请实施例对此不做限制。当控制信号为目标开口量时，伺服阀根据该控制信号，将开口量设置为目标开口量；当控制信号为开口量调节值时，伺服阀根据该控制信号和当前的开口量，进行开口量调节。
上述液压控制方法中，获取液压系统当前施加的负载力作用的目标位置点，目标位置点表示负载在满行程中运行的位置；确定目标位置点与预设的关键位置点之间的位置关系；根据位置关系和关键位置点的液压增益值，确定目标位置点的液压增益值；根据目标位置点的液压增益值，控制液压系统中伺服阀的开口量；开口量与负载力正相关。在本申请实施例中，预先根据负载在满行程内需要液压系统施加的负载力的变化情况，确定关键位置点和关键位置点的液压增益值，如此，在通过液压系统抬起、保持和放置重物时，可以采用分段变增益的方式，根据目标位置点在关键位置点中任两个位置点之间的偏移距离，以及两个关键位置点的液压增益值，应用线性插值的方法来确定目标位置点的液压增益值。通过自适应变增益的控制方式，可以适应不同负载位置对液压系统的影响，提高了液压系统的稳定性。
在上述实施例中，进行液压控制时，关键位置点和关键位置点的液压增益值均是直接获取得到的，也即是，在通过上述液压控制方法确定目标位置点的液压增益值，并根据液压增益值对液压伺服系统的伺服阀进行控制之前，还需要提前确定满行程内负载力作用的关键位置点，以及关键位置点的液压增益值。
接下来，通过下述实施例和附图3，对设定关键位置点和关键位置点的液压增益值的过程进行解释说明。
在另一个实施例中，如图3所示，提供了一种液压控制方法，以该方法应用于图1中的运动控制器为例进行说明，包括以下步骤：
步骤310：确定满行程内中不同负载力对应的至少一个关键位置点。
在通过液压系统抬起、保持和放置负载的过程中，负载运行到不同位置点时，液压系统施加给负载的负载力可能不同，不同的负载力下保证系统平稳运行的运动控制器的液压增益值也不同。
因此，在预设关键点时，可以将负载运行满行程内，不同负载力对应的至少一个位置点确定为关键位置点。
在一种可能的实现方式中，上述步骤310的实现过程为：根据负载力的变化情况，在满行程内任选几个负载力不同的位置点作为关键位置点。
作为一个示例，若满行程内负载力是从10N变到50N，则设定的关键位置点可以为：10N负载力对应的位置点、15N负载力对应的位置点、18N负载力对应的位置点、35N负载力对应的位置点和43N负载力对应的位置点。
在另一种可能的实现方式中，上述步骤310的实现过程为：根据满行程内负载力变化情况，基于平均负载力，划分至少一个控制阶段，将至少一个控制阶段中每个控制阶段的起点和终点作为关键位置点，得到至少两个关键位置点，且保证最终得到的关键位置点没有重叠。
作为一个示例，若满行程内负载力是从10N变到50N，设定的平均负载力为10N，则每10N作为一个控制阶段，将10N到100N划分为4个控制阶段：10N-20N阶段、20N-30N阶段、30N-40N阶段和40N-50N阶段。将每个控制阶段的起点和终点作为关键位置点。由于相邻两个控制阶段的起点和终点重叠，因此，在根据控制阶段确定关键位置点后，需要对关键位置点进行去重处理，以保证关键位置点没有重叠，从而得到最终的关键位置点为：10N负载力对应的位置点、20N负载力对应的位置点、30N负载力对应的位置点、40N负载力对应的位置点和50N负载力对应的位置点。
步骤320：根据负载力和伺服阀控制的液压缸移动速度之间的函数关系，确定各关键位置点对应的液压缸移动速度。
其中，负载力和伺服阀控制的液压缸移动速度之间的函数关系可以通过液压缸运动的阀控(Valve Control of Cylinder Motion，VCCM)方程来表示，VCCM方程如下述公式(5)所示：
Figure BDA0003155996810000131
其中，Vss表示液压缸的稳态运行速度，或者，具体表示液压缸中活塞的运行速度；Kvpl为伺服阀油源侧的阀芯挡板的流量系数，由实际选用的液压缸和伺服阀确定；Ps为油源压力，液压缸在移动过程中，液压不恒定，具体的油源压力可以通过设置在液压缸两端的压力传感器测量得到；Ape为活塞动力侧的面积，该参数为液压缸的生产参数，由生产厂家提供；F1为液压系统作用于当前负载的负载力，与负载运动方向相反时F1为负，与负载运动方向相同时F1为正。具体地，负载力可以通过称重力传感器测量得到；ρv为供压端和排压端流量之比，即进油口与回油口油流量的比值；ρc为供压端和排压端面积之比，即进油腔有效面积和回油腔有效面积的比值。
根据上述公式(5)，作为一个示例，绘制负载力和伺服阀控制的液压缸移动速度之间的对应关系近似于图4所示的曲线。
参见图4，由该曲线可知，当负载力较大时，液压缸中活塞运行速度变慢；当负载力较小时，液压缸中活塞运行速度变快。根据上述公式(5)，可以确定每个负载力下，液压缸中活塞的稳定运行速度，在该速度下，液压控制系统可以稳定工作，不发生抖动。
因此，为保证液压控制系统的稳定运行，应该根据不同的负载力，确定运动控制器的液压增益值。
步骤330：根据各关键位置点对应的液压缸移动速度，确定各关键位置点的液压增益值。
继续参见图4，随着负载力的增大，液压缸的运行速度逐渐变小，速度和负载力图像中曲线的斜率逐渐变小。也即是，在负载力增大，速度减小的过程，液压控制系统中运动控制器的液压增益值(通过曲线中点的斜率变化情况反映)也逐渐减小。
因此，在确定关键位置点后，根据上述公式(5)和图4，进一步地，在确定每个关键位置点时，运动控制器可以控制伺服阀开口量，使得液压缸移动速度达到稳态速度，在此状态下运动控制器的增益值即为关键位置点的液压增益值。
具体地，确定关键位置点的液压增益值可以是基于反复实验，确定最佳增益值；也可以根据负载和液压系统的性能，通过相应地计算机算法计算得到，本申请对此不做限制，旨在说明该关键位置点和关键位置点的液压增益值为预先确定的值，在使用上述液压控制方法实时调整目标位置点的液压增益时，可以直接获取使用。
在本实施例中，在负载满行程中，确定至少一个关键位置点；根据负载力和伺服阀控制的液压缸移动速度之间的函数关系，可以确定各关键位置点对应的液压缸移动速度，进而根据关键位置点对应的液压缸移动速度，分析得到关键位置点的液压增益值。如此，通过设置多个关键位置点的液压增益值，可以在液压控制过程中，可以根据位置关系快速确定当前目标位置点的液压增益值调节范围，缩短了液压增益值的计算时间，可以适应不同负载位置对液压系统的影响，提高了液压系统的稳定性。
应该理解的是，虽然图2-3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2-3中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些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中的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5所示，提供了一种液压控制装置，该装置500包括：获取模块510、位置确定模块520、增益确定模块530和控制模块540，其中：
获取模块510，用于获取液压系统当前施加的负载力作用的目标位置点，目标位置点表示负载在满行程中运行的位置；
位置确定模块520，用于确定目标位置点与预设的关键位置点之间的位置关系；
增益确定模块530，用于根据位置关系和关键位置点的液压增益值，确定目标位置点的液压增益值；
控制模块540，用于根据目标位置点的液压增益值，控制液压系统中伺服阀的开口量；开口量与负载力正相关。
在其中一个实施例中，位置关系包括目标位置点与关键位置点中任一位置点重合；或者，位置关系包括目标位置点位于关键位置点中任两个位置点之间。
在其中一个实施例中，若位置关系包括目标位置点与关键位置点中任一位置点重合；
则增益确定模块530包括：
将与目标位置点重合的关键位置点中任一位置点的液压增益值，确定为目标位置点的液压增益值。
在其中一个实施例中，若位置关系包括目标位置点位于关键位置点中任两个位置点之间；
则增益确定模块530包括：
获取子模块5310，用于获取目标位置点在关键位置点中任两个位置点之间的偏移距离；
确定子模块5320，用于根据偏移距离和关键位置点中任两个位置点的液压增益值，确定目标位置点的液压增益值。
在其中一个实施例中，关键位置点中任两个位置点包括第一关键位置点和第二关键位置点；
则获取子模块5310，具体用于：
确定目标位置点到第一关键位置点或第二关键位置点的第一距离；以及确定第一关键位置点和第二关键位置点之间的第二距离；
将第一距离和第二距离的比值，确定为目标位置点在关键位置点中任两个位置点之间的偏移距离。
在其中一个实施例中，关键位置点中任两个位置点包括第一关键位置点和第二关键位置点；
则确定子模块5320，具体用于：
获取第一关键位置点的第一液压增益值，以及第二关键位置点的第二液压增益值；
根据第一液压增益值和偏移距离，确定第一增益调节值，以及根据第二液压增益值和偏移距离，确定第二增益调节值；
将第一增益调节值和第二增益调节值的和，确定为目标位置点的液压增益值。
在其中一个实施例中，液压控制装置500，还用于：
确定满行程内中不同负载力对应的至少一个关键位置点；
根据负载力和伺服阀控制的液压缸移动速度之间的函数关系，确定各关键位置点对应的液压缸移动速度；
根据各关键位置点对应的液压缸移动速度，确定各关键位置点的液压增益值。
在本申请实施例中，液压控制装置获取液压系统当前施加的负载力作用的目标位置点，目标位置点表示负载在满行程中运行的位置；确定目标位置点与预设的关键位置点之间的位置关系；根据位置关系和关键位置点的液压增益值，确定目标位置点的液压增益值；根据目标位置点的液压增益值，控制液压系统中伺服阀的开口量；开口量与负载力正相关。在本申请实施例中，预先根据负载在满行程内需要液压系统施加的负载力的变化情况，确定关键位置点和关键位置点的液压增益值，如此，在通过液压系统抬起、保持和放置重物时，可以采用分段变增益的方式，根据目标位置点在关键位置点中任两个位置点之间的偏移距离，以及两个关键位置点的液压增益值，应用线性插值的方法来确定目标位置点的液压增益值。通过自适应变增益的控制方式，可以适应不同负载位置对液压系统的影响，提高了液压系统的稳定性。
关于液压控制装置的具体限定可以参见上文中对于液压控制方法的限定，在此不再赘述。上述液压控制装置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计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，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，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图6所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备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系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储与关键位置点，以及关键位置点的液压增益值相关的数据，作为一个示例，存储的数据具体可以为：关键位置点和关键位置点的液压增益值之间的对应关系。该计算机设备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上述任一实施例提供的液压控制方法的步骤。
本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备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，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例提供的液压控制方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的液压控制方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各液压控制方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种液压控制方法，其特征在于，所述方法包括：
通过磁致伸缩位移传感器获取液压系统当前施加的负载力作用的目标位置点，所述目标位置点表示负载在满行程中运行的位置；
确定所述目标位置点与预设的关键位置点之间的位置关系；
根据所述位置关系和所述关键位置点的液压增益值，确定所述目标位置点的液压增益值；
根据所述目标位置点的液压增益值，控制所述液压系统中伺服阀的开口量；所述开口量与所述负载力正相关。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述位置关系包括所述目标位置点与所述关键位置点中任一位置点重合；或者，所述位置关系包括所述目标位置点位于所述关键位置点中任两个位置点之间。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若所述位置关系包括所述目标位置点与所述关键位置点中任一位置点重合；
则所述根据所述位置关系和所述关键位置点的液压增益值，确定所述目标位置点的液压增益值，包括：
将与所述目标位置点重合的关键位置点中任一位置点的液压增益值，确定为所述目标位置点的液压增益值。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，若所述位置关系包括所述目标位置点位于所述关键位置点中任两个位置点之间；
则所述根据所述位置关系和所述关键位置点的液压增益值，确定所述目标位置点的液压增益值，包括：
获取所述目标位置点在所述关键位置点中任两个位置点之间的偏移距离；
根据所述偏移距离和所述关键位置点中任两个位置点的液压增益值，确定所述目标位置点的液压增益值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述关键位置点中任两个位置点包括第一关键位置点和第二关键位置点；
则所述获取所述目标位置点在所述关键位置点中任两个位置点之间的偏移距离，包括：
确定所述目标位置点到所述第一关键位置点或所述第二关键位置点的第一距离；以及确定所述第一关键位置点和所述第二关键位置点之间的第二距离；
将所述第一距离和所述第二距离的比值，确定为所述目标位置点在所述关键位置点中任两个位置点之间的偏移距离。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述关键位置点中任两个位置点包括第一关键位置点和第二关键位置点；
则所述根据所述偏移距离和所述关键位置点中任两个位置点的液压增益值，确定所述目标位置点的液压增益值，包括：
获取所述第一关键位置点的第一液压增益值，以及所述第二关键位置点的第二液压增益值；
根据所述第一液压增益值和所述偏移距离，确定第一增益调节值，以及根据所述第二液压增益值和所述偏移距离，确定第二增益调节值；
将所述第一增益调节值和所述第二增益调节值的和，确定为所述目标位置点的液压增益值。
7.根据权利要求1-3任一项所述的液压控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
确定所述满行程内中不同负载力对应的至少一个关键位置点；
根据负载力和所述伺服阀控制的液压缸移动速度之间的函数关系，确定各所述关键位置点对应的液压缸移动速度；
根据各所述关键位置点对应的液压缸移动速度，确定各所述关键位置点的液压增益值。
8.一种液压控制装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于通过磁致伸缩位移传感器获取液压系统当前施加的负载力作用的目标位置点，所述目标位置点表示负载在满行程中运行的位置；
位置确定模块，用于确定所述目标位置点与预设的关键位置点之间的位置关系；
增益确定模块，用于根据所述位置关系和所述关键位置点的液压增益值，确定所述目标位置点的液压增益值；
控制模块，用于根据所述目标位置点的液压增益值，控制所述液压系统中伺服阀的开口量；所述开口量与所述负载力正相关。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的液压控制方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，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权利要求1至7中任一项所述的液压控制方法的步骤。
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