CN114527639A - 电液伺服驱动器的控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电液伺服驱动器的控制方法和装置，该控制方法包括以下步骤：控制电液伺服驱动器进入初始化状态；确认电液伺服驱动器当前运行模式为POT模式时，采集ADC模拟采样子单元的输出端口输出的数字电压信号，其中，ADC模拟采样子单元用于将用户输入的阀芯控制指令转换为数字电压信号；将数字电压信号转化为第一AVC命令，并根据第一AVC命令获取多路阀主阀芯的第一设定位移值；根据第一设定位移控制多路阀主阀芯移动；对霍尔传感器进行数据采集以获取多路阀主阀芯的实际位移值；采用PID控制方式对实际位移值和第一设定位移值进行闭环处理，并根据处理结果对多路阀主阀芯的位移量进行调整。由此，大大提高了驱动器的精度和稳定性。

Description

电液伺服驱动器的控制方法和装置

技术领域

本发明涉及伺服驱动器控制技术领域，具体涉及一种电液伺服驱动器的控制方法和一种电液伺服驱动器的控制装置。

背景技术

在工程机械、农业机械、行走机械等重型装备中，液压传动及控制技术被广泛应用。其中，液压多路阀的应用尤为广泛，传统的液压多路阀采用手动和电比例减压阀先导驱动两种控制方式，手动驱动只有开和关两种工作状态，无法对输出流量进行精确化调节，而且采用人力换向，费时费力，降低了工作效率；电比例减压阀先导驱动可以通过调节电压大小继而控制多路阀的输出流量，但该种方式要求每联阀块都需要单独的线缆连接到主控制器，增加了系统的复杂度，同时，该种控制方法缺少反馈调节，无法保证输出流量的控制精度。随着数字化、物联网和智能化技术的融合发展，重型机械设备对多路阀控制智能化、快速性和精准性的要求也逐步提高。

相关技术中，对液压多路阀的控制主要采用驱动器先导控制的方式，但采用普通电比例减压阀作为先导驱动，无法精确控制主阀芯的位移，导致流量波动大。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供了一种电液伺服驱动器的控制方法，在对多路阀主阀芯的位移进行控制时，采用PID控制方式进行调整，大大提高了驱动器的精度和稳定性。

本发明采用的技术方案如下：

一种电液伺服驱动器的控制方法，电液伺服驱动器包括：传感器单元、阀芯单元和硬件驱动单元，其中，所述传感器单元包括霍尔传感器，所述阀芯单元包括多路阀主阀芯，所述霍尔传感器用于检测所述多路阀主阀芯的实际位移值，所述硬件驱动单元包括ADC模拟采样子单元，所述电液伺服驱动器的控制方法包括以下步骤：在所述电液伺服驱动器上电后，控制所述电液伺服驱动器进入初始化状态；确认所述电液伺服驱动器当前运行模式；如果所述电液伺服驱动器当前运行模式为POT模式，则采集所述ADC模拟采样子单元的输出端口输出的数字电压信号，其中，所述ADC模拟采样子单元用于将用户输入的阀芯控制指令转换为所述数字电压信号；将所述数字电压信号转化为第一AVC命令，并根据所述第一AVC命令获取所述多路阀主阀芯的第一设定位移值；根据所述第一设定位移控制所述多路阀主阀芯移动；对所述霍尔传感器进行数据采集以获取所述多路阀主阀芯的实际位移值；采用PID控制方式对所述实际位移值和所述第一设定位移值进行闭环处理，并根据处理结果对所述多路阀主阀芯的位移量进行调整。

控制所述电液伺服驱动器进入初始化状态，包括：对板级BSP驱动和业务逻辑模块进行初始化，其中，对板级BSP驱动进行初始化包括：PLL系统时钟初始化、EEPROM初始化、SCI串口初始化、Timer初始化、PWM初始化、GPIO初始化以及ADC初始化，对业务逻辑模块进行初始化包括：系统设置初始化、过程处理初始化、命令处理初始化和系统监视初始化。

采用所述PID控制方式对所述实际位移值和所述设定位移值进行闭环处理，包括以下步骤：采用卡尔曼滤波算法对所述实际位移值进行滤波处理以获取位移数据预测值；将所述位移数据预测值与所述第一设定位移值进行偏差计算；采用PID控制算法结合前馈控制算法对偏差计算结果进行处理，并输出相应的控制算法输出结果；根据所述控制算法输出结果采用不同的输出模块输出所述处理结果。

电液伺服驱动器的控制方法，还包括以下步骤：如果所述电液伺服驱动器当前运行模式为非POT模式，则接收外部设置的上位机发送的CAN报文数据；采用CANopen消息解析方式或者SAE-J1939消息解析方式对所述CAN报文数据进行解析，以获取第二AVC命令；根据所述第二AVC命令获取所述多路阀主阀芯的第二设定位移值；根据所述第二设定位移控制所述多路阀主阀芯移动。

所述电液伺服驱动器还包括系统监视器，所述传感器单元还包括温度PTC传感器，所述温度PTC传感器用于实时检测所述电液伺服驱动器的油温，所述电液伺服驱动器的控制方法还包括以下步骤：控制所述系统监视器对所述温度PTC传感器进行数据采集，以获取所述电液伺服驱动器的实时油温；判断所述实时油温是否处于安全温度范围内；如果否，则发出油温异常警报。

所述传感器单元还包括电压传感器，所述电压传感器用于实时检测所述电液伺服驱动器的系统电压，所述电液伺服驱动器的控制方法还包括以下步骤：控制所述系统监视器对所述电压传感器进行数据采集，以获取所述电液伺服驱动器的系统电压；判断所述系统电压是否处于安全电压范围内；如果否，则发出系统电压异常警报。

一种电液伺服驱动器的控制装置，电液伺服驱动器包括：传感器单元、阀芯单元和硬件驱动单元，其中，所述传感器单元包括霍尔传感器，所述阀芯单元包括多路阀主阀芯，所述霍尔传感器用于检测所述多路阀主阀芯的实际位移值，所述硬件驱动单元包括ADC模拟采样子单元，所述电液伺服驱动器的控制装置包括：第一控制模块，所述第一控制模块用于在所述电液伺服驱动器上电后，控制所述电液伺服驱动器进入初始化状态；确认模块，所述确认模块用于确认所述电液伺服驱动器当前运行模式；采集模块，所述采集模块用于在所述电液伺服驱动器当前运行模式为POT模式时，采集所述ADC模拟采样子单元的输出端口输出的数字电压信号，其中，所述ADC模拟采样子单元用于将用户输入的阀芯控制指令转换为所述数字电压信号；第一获取模块，所述第一获取模块用于将所述数字电压信号转化为第一AVC命令，并根据所述第一AVC命令获取所述多路阀主阀芯的第一设定位移值；第二控制模块，所述第二控制模块用于根据所述第一设定位移值控制所述多路阀主阀芯移动；第二获取模块，所述第二获取模块用于对所述霍尔传感器进行数据采集以获取所述多路阀主阀芯的实际位移值；调整模块，所述调整模块用于采用PID控制方式对所述实际位移值和所述第一设定位移值进行闭环处理，并根据处理结果对所述多路阀主阀芯的位移量进行调整。

一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现上述的电液伺服驱动器的控制方法。

一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的电液伺服驱动器的控制方法。

本发明的有益效果：

本发明在对多路阀主阀芯的位移进行控制时，采用PID控制方式进行调整，大大提高了驱动器的精度和稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例的电液伺服驱动器的控制方法流程图；

图2为本发明实施例的电液伺服驱动器的控制装置的方框示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

图1是根据本发明实施例的电液伺服驱动器的控制方法的流程图。

需要说明的是，本发明实施例的电液伺服驱动器可包括：传感器单元、阀芯单元和硬件驱动单元，其中，传感器单元包括霍尔传感器，阀芯单元包括多路阀主阀芯，霍尔传感器用于检测多路阀主阀芯的实际位移值，硬件驱动单元包括ADC模拟采样子单元。

另外，传感器单元还可包括：温度PTC传感器、电压传感器和模拟信号测量传感器。其中，温度PTC传感器用于实时检测电液伺服驱动器的油温，电压传感器用于实时检测电液伺服驱动器的系统电压。

根据本发明的一个实施例，电液伺服驱动器还包括系统监视器，系统监视器包括系统状态监测和系统容错控制。

电液伺服驱动器还可包括：系统通信单元、系统参数管理单元、硬件驱动单元、公共单元和工厂模式控制单元，系统通信单元包括CANbus(ECU控制器CANopen协议解析处理、ECU控制器SAE-J1939协议解析处理)和SCI串口通信Debug；系统参数管理单元包括ECU命令参数收发子单元、EEPROM参数校验子单元、EEPROM参数备份子单元、EEPROM参数保存子单元、EEPROM参数恢复子单元；硬件驱动单元包括：CANbus控制器驱动子单元(CANopen协议和SAE-J1939协议)、ADC模拟采样子单元、PWM脉冲调制信号子单元、EEPROM操作驱动子单元、系统PLL时钟管理子单元、SCI窗口通信驱动子单元、GPIO操作接口子单元、系统定时器驱动子单元、PWM控制驱动子单元；公共单元包括系统版本信息输出子单元、系统设置参数输出子单元；工厂模式控制单元包括诊断模式(电池电压、驱动器油温、滑阀位置、操作模式)、驱动器类型(硬件版本、软件版本、节点ID和驱动器信号)、参数设定(阀芯位移参数、阀芯限位参数、阀芯运动方向设置、摇杆标定参数、传感器标定参数、驱动电流参数、前馈控制参数、PID控制参数、设备型号、J1939节点ID、CANopen节点ID、CAN波特率、操作模式、模拟反馈设置)。

如图1所示，本发明实施例的电液伺服驱动器的控制方法可包括以下步骤：

S1，在电液伺服驱动器上电后，控制电液伺服驱动器进入初始化状态。

具体而言，控制电液伺服驱动器进入初始化状态，包括：对板级BSP驱动和业务逻辑模块进行初始化，其中，对板级BSP驱动进行初始化包括：PLL系统时钟初始化、EEPROM初始化、SCI串口初始化、Timer初始化、PWM初始化、GPIO初始化以及ADC初始化，对业务逻辑模块进行初始化包括：系统设置初始化、过程处理初始化、命令处理初始化和系统监视初始化。

S2，确认电液伺服驱动器当前运行模式。

其中，电液伺服驱动器的运行模式可包括POT模式(模拟量控制模式)和非POT模式(CAN模式)。

S3，如果电液伺服驱动器当前运行模式为POT模式，则采集ADC模拟采样子单元的输出端口输出的数字电压信号。其中，ADC模拟采样子单元用于将用户输入的阀芯控制指令转换为数字电压信号。

具体而言，作为一种可能的实施方式，用户可通过ADC模拟采样子单元的输入端口输入阀芯控制指令对多路阀主阀芯的阀芯进行控制。其中，该阀芯控制指令可为POT模拟电压信号，ADC模拟采样子单元在接收到用户输入的该POT模拟电压信号后，可将POT模拟电压信号转换为数字电压信号。由此，可在ADC模拟采样子单元的输出端口采集数字电压信号。

S4，将数字电压信号转化为第一AVC命令，并根据第一AVC命令获取多路阀主阀芯的第一设定位移值。

在采集到数字电压信号后，可先将数字电压信号转化为第一AVC命令，然后，对第一AVC命令进行解析以获取多路阀主阀芯的第一设定位移值。

S5，根据第一设定位移控制多路阀主阀芯移动。

在获取到第一设定位移值后，可根据第一设定位移值控制多路阀主阀芯运动相应的位移量。

其中，可通过驱动高速开关电磁阀运转以带动多路阀主阀芯运动，其中，高速开关电磁阀可为一个，也可为多个。

S6，对霍尔传感器进行数据采集以获取多路阀主阀芯的实际位移值。

S7，采用PID控制方式对实际位移值和第一设定位移值进行闭环处理，并根据处理结果对多路阀主阀芯的位移量进行调整。

具体而言，在通过上述方式对多路阀主阀芯进行控制时，还可通过霍尔传感器获取多路阀主阀芯的位移。为了确保多路阀主阀芯运动到用户设定的位置，在对多路阀主阀芯进行控制后，可采用PID控制方式对实际位移值和第一设定位移值进行闭环处理，并根据处理结果对多路阀主阀芯的位移量进行调整。由此，能够确保对多路阀主阀芯进行控制的准确性。

下面结合具体实施例来详细说明如何采用PID控制方式对实际位移值和第一设定位移值进行闭环处理。

根据本发明的一个实施例，采用PID控制方式对实际位移值和设定位移值进行闭环处理，包括以下步骤：采用卡尔曼滤波算法对实际位移值进行滤波处理以获取位移数据预测值；将位移数据预测值与第一设定位移值进行偏差计算；采用PID控制算法结合前馈控制算法对偏差计算结果进行处理，并输出相应的控制算法输出结果；根据控制算法输出结果采用不同的输出模块输出处理结果。

具体而言，可先采用卡尔曼滤波算法对实际位移值进行滤波处理，其中，可采用卡尔曼滤波通过历史数据、历史积累误差、当前测量数据与当前误差联合计算出位移数据预测值。在本系统中，应用卡尔曼滤波能够有效过滤由外界环境改变导致的位移传感器测量误差。其次，将经过滤波的阀芯位移值(位移数据预测值)和位移数据预测值进行偏差计算(差值运算)，得到PID运算的偏差输入。

进一步而言，在实际应用中，系统对于输出量的响应速度和稳定性要求都较高，因此可在PID控制算法中引入前馈控制算法，通过前馈控制算法的矫正作用，能够提升系统的响应速度，从而满足驱动器高频响应的需求，而PID控制器又能较好地保持系统的稳定性，因此PID控制算法加前馈控制方法能很好的解决传统PID控制算法中响应速度和系统稳定性不能同步提升的问题。

最后，在得到PID控制算法和前馈控制算法的控制算法输出结果后，为了更快地对系统偏差进行消除，程序根据控制算法输出结果将输出分成3个量级，每个量级的输出既和PID输入偏差有关，也和量级本身有关。其中，如果控制算法输出结果(输出值)大于或等于第一预设值，则多路阀主阀芯的驱动PWM信号采用最大输出模式输出；如果控制算法输出结果(输出值)小于第一预设值且大于第二预设值，则多路阀主阀芯的驱动PWM信号采用中间输出模式输出；如果控制算法输出结果(输出值)小于或等于第二预设值，则多路阀主阀芯的驱动PWM信号采用最小输出模式输出。

由此，在输出最后的处理结果后，可根据处理结果对多路阀主阀芯的位移量进行调整。由此，能够大大提升多路阀主阀芯控制的精度和稳定性。

根据本发明的一个实施例，电液伺服驱动器的控制方法还包括以下步骤：如果电液伺服驱动器当前运行模式为非POT模式，则接收外部设置的上位机发送的CAN报文数据；采用CANopen消息解析方式或者SAE-J1939消息解析方式对CAN报文数据进行解析，以获取第二AVC命令；根据第二AVC命令获取多路阀主阀芯的第二设定位移值；根据第二设定位移控制多路阀主阀芯移动。

具体而言，作为另一种可能的实施方式，用户还可通过外部设置的上位机输入阀芯控制指令对多路阀主阀芯进行控制。此时，上位机可将阀芯控制指令转换为相应的CAN报文数据。

当在识别并确认电液伺服驱动器当前运行模式为非POT模式时，可接收该CAN报文数据，并采用CANopen消息解析方式或者SAE-J1939消息解析方式对CAN报文数据进行解析，以获取第二AVC命令。其中，具体采用CANopen消息解析方式还是SAE-J1939消息解析方式可根据实际情况进行选择。由此，本发明兼容了CANopen和SAE-J1939多种CAN总线通讯协议，且能在程序控制下自动切换，使得设计的产品能够与市面上绝大多数的上位机进行通讯。

进一步而言，可根据第二AVC命令获取多路阀主阀芯的第二设定位移值，并根据第二设定位移控制多路阀主阀芯移动。

需要说明的是，在根据第二设定位移控制多路阀主阀芯移动后，还可通过霍尔传感器获取多路阀主阀芯的位移，并采用PID控制方式对实际位移值和第二设定位移值进行闭环处理，并根据处理结果对多路阀主阀芯的位移量进行调整。具体的闭环处理方式可参照上述实施例，为了避免冗余，在此不再详述。

在非POT模式中，在对CAN报文数据进行解析后，还可判断系统是否进入工厂模式。如果系统进入工厂模式，则通过工厂模式控制单元设置控制参数，例如，设置阀芯位移参数、阀芯限位参数、阀芯运动方向设置、摇杆标定参数、传感器标定参数、驱动电流参数、前馈控制参数、PID控制参数、设备型号、J1939节点ID、CANopen节点ID、CAN波特率、操作模式、模拟反馈设置，以在对多路阀主阀芯进行控制时调用；如果系统未进入工厂模式，则直接调用系统出厂设置的参数配置。

根据本发明的一个实施例，电液伺服驱动器的控制方法还包括以下步骤：控制系统监视器对温度PTC传感器进行数据采集，以获取电液伺服驱动器的实时油温；判断实时油温是否处于安全温度范围内；如果否，则发出油温异常警报。

根据本发明的一个实施例，电液伺服驱动器的控制方法还包括以下步骤：控制系统监视器对电压传感器进行数据采集，以获取电液伺服驱动器的系统电压；判断系统电压是否处于安全电压范围内；如果否，则发出系统电压异常警报。

具体而言，本发明增加了故障反馈功能，当驱动器或多路阀出现故障时，例如，电液伺服驱动器的实时油温不在安全温度范围，或者电液伺服驱动器的系统电压不在安全电压范围内时，上位机能够收到实时报警信息，从而能够保障设备和操作人员的安全。

综上所述，根据本发明实施例的电液伺服驱动器的控制方法，电液伺服驱动器包括：传感器单元、阀芯单元和硬件驱动单元，其中，传感器单元包括霍尔传感器，阀芯单元包括多路阀主阀芯，霍尔传感器用于检测多路阀主阀芯的实际位移值，硬件驱动单元包括ADC模拟采样子单元，在电液伺服驱动器上电后，控制电液伺服驱动器进入初始化状态，并确认电液伺服驱动器当前运行模式，以及在电液伺服驱动器当前运行模式为POT模式时，采集ADC模拟采样子单元的输出端口输出的数字电压信号，其中，ADC模拟采样子单元用于将用户输入的阀芯控制指令转换为数字电压信号，并将数字电压信号转化为第一AVC命令，以及根据第一AVC命令获取多路阀主阀芯的第一设定位移值，并据第一设定位移值控制多路阀主阀芯移动，以及霍尔传感器进行数据采集以获取多路阀主阀芯的实际位移值，并采用PID控制方式对实际位移值和第一设定位移值进行闭环处理，并根据处理结果对多路阀主阀芯的位移量进行调整。由此，在对多路阀主阀芯的位移进行控制时，采用PID控制方式进行调整，大大提高了驱动器的精度和稳定性。

对应上述实施例，本发明还提出了一种电液伺服驱动器的控制装置。

其中，电液伺服驱动器包括：传感器单元、阀芯单元和硬件驱动单元，其中，传感器单元包括霍尔传感器，阀芯单元包括多路阀主阀芯，霍尔传感器用于检测多路阀主阀芯的实际位移值，硬件驱动单元包括ADC模拟采样子单元。

如图2所示，本发明实施例的电液伺服驱动器的控制装置可包括：第一控制模块100、确认模块200、采集模块300、第一获取模块400、第二控制模块500、第二获取模块600和调整模块700。

其中，第一控制模块100用于在电液伺服驱动器上电后，控制电液伺服驱动器进入初始化状态；确认模块200用于确认电液伺服驱动器当前运行模式；采集模块300用于在电液伺服驱动器当前运行模式为POT模式时，采集ADC模拟采样子单元的输出端口输出的数字电压信号，其中，ADC模拟采样子单元用于将用户输入的阀芯控制指令转换为数字电压信号；第一获取模块400用于将数字电压信号转化为第一AVC命令，并根据第一AVC命令获取多路阀主阀芯的第一设定位移值；第二控制模块500用于根据第一设定位移值控制多路阀主阀芯移动；第二获取模块600用于对霍尔传感器进行数据采集以获取多路阀主阀芯的实际位移值；调整模块700用于采用PID控制方式对实际位移值和第一设定位移值进行闭环处理，并根据处理结果对多路阀主阀芯的位移量进行调整。

根据本发明的一个实施例，第一控制模块100具体用于：对板级BSP驱动和业务逻辑模块进行初始化，其中，对板级BSP驱动进行初始化包括：PLL系统时钟初始化、EEPROM初始化、SCI串口初始化、Timer初始化、PWM初始化、GPIO初始化以及ADC初始化，对业务逻辑模块进行初始化包括：系统设置初始化、过程处理初始化、命令处理初始化和系统监视初始化。

根据本发明的一个实施例，调整模块700具体用于：采用卡尔曼滤波算法对实际位移值进行滤波处理以获取位移数据预测值；将位移数据预测值与第一设定位移值进行偏差计算；采用PID控制算法结合前馈控制算法对偏差计算结果进行处理，并输出相应的控制算法输出结果；根据控制算法输出结果采用不同的输出模块输出处理结果。

根据本发明的一个实施例，第二控制模块500具体还用于：如果电液伺服驱动器当前运行模式为非POT模式，则接收外部设置的上位机发送的CAN报文数据；采用CANopen消息解析方式或者SAE-J1939消息解析方式对CAN报文数据进行解析，以获取第二AVC命令；根据第二AVC命令获取多路阀主阀芯的第二设定位移值；根据第二设定位移控制多路阀主阀芯移动。

根据本发明的一个实施例，电液伺服驱动器还包括系统监视器，传感器单元还包括温度PTC传感器，温度PTC传感器用于实时检测电液伺服驱动器的油温，采集模块300具体还用于：控制系统监视器对温度PTC传感器进行数据采集，以获取电液伺服驱动器的实时油温；判断实时油温是否处于安全温度范围内；如果否，则发出油温异常警报。

根据本发明的一个实施例，传感器单元还包括电压传感器，电压传感器用于实时检测电液伺服驱动器的系统电压，采集模块300具体还用于：控制系统监视器对电压传感器进行数据采集，以获取电液伺服驱动器的系统电压；判断系统电压是否处于安全电压范围内；如果否，则发出系统电压异常警报。

需要说明的是，本发明实施例的电液伺服驱动器的控制装置更具体实施例可参照本发明实施例的电液伺服驱动器的控制方法，为避免冗余，在此不再详述。

根据本发明实施例的电液伺服驱动器的控制装置，通过第一控制模块在电液伺服驱动器上电后，控制电液伺服驱动器进入初始化状态，以及通过确认模块确认电液伺服驱动器当前运行模式，并通过采集模块在电液伺服驱动器当前运行模式为POT模式时，采集ADC模拟采样子单元的输出端口输出的数字电压信号，其中，ADC模拟采样子单元用于将用户输入的阀芯控制指令转换为数字电压信号，以及通过第一获取模块将数字电压信号转化为第一AVC命令，并根据第一AVC命令获取多路阀主阀芯的第一设定位移值，以及通过第二控制模块根据第一设定位移值控制多路阀主阀芯移动，并通过调整模块采用PID控制方式对实际位移值和第一设定位移值进行闭环处理，以及根据处理结果对多路阀主阀芯的位移量进行调整。由此，在对多路阀主阀芯的位移进行控制时，采用PID控制方式进行调整，大大提高了驱动器的精度和稳定性。

对应上述实施例，本发明还提出一种计算机设备。

本发明实施例的计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时，实现上述实施例的电液伺服驱动器的控制方法。

根据本发明实施例的计算机设备，在对多路阀主阀芯的位移进行控制时，采用PID控制方式进行调整，大大提高了驱动器的精度和稳定性。

对应上述实施例，本发明还提出一种非临时性计算机可读存储介质。

本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的电液伺服驱动器的控制方法。

根据本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质，在对多路阀主阀芯的位移进行控制时，采用PID控制方式进行调整，大大提高了驱动器的精度和稳定性。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。集成的模块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，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种电液伺服驱动器的控制方法，其特征在于，电液伺服驱动器包括：传感器单元、阀芯单元和硬件驱动单元，其中，所述传感器单元包括霍尔传感器，所述阀芯单元包括多路阀主阀芯，所述霍尔传感器用于检测所述多路阀主阀芯的实际位移值，所述硬件驱动单元包括ADC模拟采样子单元，所述电液伺服驱动器的控制方法包括以下步骤：

在所述电液伺服驱动器上电后，控制所述电液伺服驱动器进入初始化状态；

确认所述电液伺服驱动器当前运行模式；

如果所述电液伺服驱动器当前运行模式为POT模式，则采集所述ADC模拟采样子单元的输出端口输出的数字电压信号，其中，所述ADC模拟采样子单元用于将用户输入的阀芯控制指令转换为所述数字电压信号；

将所述数字电压信号转化为第一AVC命令，并根据所述第一AVC命令获取所述多路阀主阀芯的第一设定位移值；

根据所述第一设定位移值控制所述多路阀主阀芯移动；

对所述霍尔传感器进行数据采集以获取所述多路阀主阀芯的实际位移值；

采用PID控制方式对所述实际位移值和所述第一设定位移值进行闭环处理，并根据处理结果对所述多路阀主阀芯的位移量进行调整。

2.根据权利要求1所述的电液伺服驱动器的控制方法，其特征在于，控制所述电液伺服驱动器进入初始化状态，包括：

对板级BSP驱动和业务逻辑模块进行初始化，其中，对板级BSP驱动进行初始化包括：PLL系统时钟初始化、EEPROM初始化、SCI串口初始化、Timer初始化、PWM初始化、GPIO初始化以及ADC初始化，对业务逻辑模块进行初始化包括：系统设置初始化、过程处理初始化、命令处理初始化和系统监视初始化。

3.根据权利要求1所述的电液伺服驱动器的控制方法，其特征在于，采用所述PID控制方式对所述实际位移值和所述设定位移值进行闭环处理，包括以下步骤：

采用卡尔曼滤波算法对所述实际位移值进行滤波处理以获取位移数据预测值；

将所述位移数据预测值与所述第一设定位移值进行偏差计算；

采用PID控制算法结合前馈控制算法对偏差计算结果进行处理，并输出相应的控制算法输出结果；

根据所述控制算法输出结果采用不同的输出模块输出所述处理结果。

4.根据权利要求1所述的电液伺服驱动器的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：

如果所述电液伺服驱动器当前运行模式为非POT模式，则接收外部设置的上位机发送的CAN报文数据；

采用CANopen消息解析方式或者SAE-J1939消息解析方式对所述CAN报文数据进行解析，以获取第二AVC命令；

根据所述第二AVC命令获取所述多路阀主阀芯的第二设定位移值；

根据所述第二设定位移控制所述多路阀主阀芯移动。

5.根据权利要求1所述的电液伺服驱动器的控制方法，其特征在于，所述电液伺服驱动器还包括系统监视器，所述传感器单元还包括温度PTC传感器，所述温度PTC传感器用于实时检测所述电液伺服驱动器的油温，所述电液伺服驱动器的控制方法还包括以下步骤：

控制所述系统监视器对所述温度PTC传感器进行数据采集，以获取所述电液伺服驱动器的实时油温；

判断所述实时油温是否处于安全温度范围内；

如果否，则发出油温异常警报。

6.根据权利要求5所述的电液伺服驱动器的控制方法，其特征在于，所述传感器单元还包括电压传感器，所述电压传感器用于实时检测所述电液伺服驱动器的系统电压，所述电液伺服驱动器的控制方法还包括以下步骤：

控制所述系统监视器对所述电压传感器进行数据采集，以获取所述电液伺服驱动器的系统电压；

判断所述系统电压是否处于安全电压范围内；

如果否，则发出系统电压异常警报。

7.一种电液伺服驱动器的控制装置，其特征在于，电液伺服驱动器包括：传感器单元、阀芯单元和硬件驱动单元，其中，所述传感器单元包括霍尔传感器，所述阀芯单元包括多路阀主阀芯，所述霍尔传感器用于检测所述多路阀主阀芯的实际位移值，所述硬件驱动单元包括ADC模拟采样子单元，所述电液伺服驱动器的控制装置包括：

第一控制模块，所述第一控制模块用于在所述电液伺服驱动器上电后，控制所述电液伺服驱动器进入初始化状态；

确认模块，所述确认模块用于确认所述电液伺服驱动器当前运行模式；

采集模块，所述采集模块用于在所述电液伺服驱动器当前运行模式为POT模式时，采集所述ADC模拟采样子单元的输出端口输出的数字电压信号，其中，所述ADC模拟采样子单元用于将用户输入的阀芯控制指令转换为所述数字电压信号；

第一获取模块，所述第一获取模块用于将所述数字电压信号转化为第一AVC命令，并根据所述第一AVC命令获取所述多路阀主阀芯的第一设定位移值；

第二控制模块，所述第二控制模块用于根据所述第一设定位移值控制所述多路阀主阀芯移动；

第二获取模块，所述第二获取模块用于对所述霍尔传感器进行数据采集以获取所述多路阀主阀芯的实际位移值；

调整模块，所述调整模块用于采用PID控制方式对所述实际位移值和所述第一设定位移值进行闭环处理，并根据处理结果对所述多路阀主阀芯的位移量进行调整。

8.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时，实现根据权利要求1-6中任一项所述的电液伺服驱动器的控制方法。

9.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现根据权利要求1-6中任一项所述的电液伺服驱动器的控制方法。

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