CN114809174B - 液压系统控制方法、装置及挖掘机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工程机械领域，提供一种液压系统控制方法、装置及挖掘机，该方法包括：实时获取挖掘机的当前动作类别以及斗杆油缸的当前大腔压力；其中，当前动作类别为单动作或多种复合动作中的一种；基于当前动作类别，从预设的多个计算模型中确定目标模型；其中，计算模型与挖掘机的动作类别一一对应，计算模型表示大腔压力与再生切断阀的先导压力之间的关系；将斗杆油缸的当前大腔压力输入至目标模型，以得到再生切断阀的先导压力的当前值；基于再生切断阀的先导压力的当前值对再生切断阀进行控制，以完成液压系统的控制。本发明在挖掘机执行单动作以及不同类别的复合动作的情况下，均能有效避免对斗杆挖掘背压的影响。

Description

液压系统控制方法、装置及挖掘机

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种液压系统控制方法、装置及挖掘机。

背景技术

在液压系统中，斗杆油缸的小腔经过串联的再生阀以及再生切断阀与斗杆油缸的大腔连接，斗杆油缸的小腔压力和斗杆油缸的大腔压力与斗杆再生阀以及再生切断阀的节流模式高度相关，因此，在斗杆挖掘及其复合动作中，负载多变、自重下落再生与主泵供油频繁切换，且再生阀与再生切断阀的控制与优先量高度耦合，导致再生阀以及再生切断阀的控制十分复杂。

目前，基于手柄匹配、或基于泵压、大腔进油压力的闭环控制策略均难以满足复合动作的控制需求，而斗杆再生阀与再生切断阀的控制影响斗杆挖掘背压，进而严重影响油耗以及斗杆动作的流畅性。因此，现有液压系统控制方法无法在挖掘机执行复合动作时保证斗杆挖掘背压。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种液压系统控制方法、装置及挖掘机。

本发明提供一种液压系统控制方法，包括：

实时获取挖掘机的当前动作类别以及斗杆油缸的当前大腔压力；其中，所述当前动作类别为单动作或多种复合动作中的一种；

基于所述当前动作类别，从预设的多个计算模型中确定目标模型；其中，所述计算模型与所述挖掘机的动作类别一一对应，所述计算模型表示大腔压力与再生切断阀的先导压力之间的关系；

将所述斗杆油缸的当前大腔压力输入至所述目标模型，以得到再生切断阀的先导压力的当前值；

基于所述再生切断阀的先导压力的当前值对所述再生切断阀进行控制，以完成液压系统的控制。

根据本发明提供的液压系统控制方法，还包括：

确定再生阀的阀口面积的目标值；

基于所述再生阀的阀口面积的目标值，确定所述再生阀的先导压力的当前值；

基于所述再生阀的先导压力的当前值对所述再生阀进行控制。

根据本发明提供的液压系统控制方法，所述确定再生阀的阀口面积的目标值，包括：

获取斗杆油缸的当前进油面积；

基于预设的进油面积与回油面积的关系，获取所述当前进油面积对应的回油面积，并将所述当前进油面积对应的回油面积作为所述再生阀的阀口面积的目标值。

根据本发明提供的液压系统控制方法，所述基于所述再生阀的阀口面积的目标值，确定所述再生阀的先导压力的当前值，包括：

基于预设的阀口面积与先导压力的关系，确定所述再生阀的阀口面积的目标值对应的先导压力，以作为所述再生阀的先导压力的当前值。

根据本发明提供的液压系统控制方法，所述预设的多个计算模型是通过如下步骤得到的：

确定表示大腔压力与再生切断阀的先导压力之间的关系的初始模型；其中，所述初始模型包括至少一个可调参数；

获取所述动作类别中的各动作对应的所述可调参数的初始值，基于各所述初始值确定所述可调参数的优化值；

将所述可调参数的优化值输入至所述初始模型，以得到与所述动作类别相对应的计算模型。

根据本发明提供的液压系统控制方法，所述获取所述动作类别中的各动作对应的所述可调参数的初始值，包括：

在所述大腔压力满足第一预设条件时，以所述斗杆油缸的背压满足第二预设条件为目标，确定所述可调参数的初始值。

根据本发明提供的液压系统控制方法，所述在所述大腔压力满足第一预设条件时，以所述斗杆油缸的背压满足第二预设条件为目标，确定所述可调参数的初始值，包括：

确定满足所述第一预设条件的目标大腔压力；

将所述目标大腔压力输入至调节后的所述可调参数对应的计算模型，以得到所述目标大腔压力对应的所述再生切断阀的先导压力的预测值；

确定所述预测值对应的所述斗杆油缸的背压满足所述第二预设条件时，将所述可调参数的调节结果确定为所述可调参数的初始值。

根据本发明提供的液压系统控制方法，所述基于各所述初始值确定所述可调参数的优化值，包括：

基于各所述初始值，分别确定所述动作类别中的各动作对应的计算模型；

基于所述动作类别中的各动作对应的计算模型，分别获取若干个数据点，以得到数据集合；

对所述数据集合中的各数据点进行回归分析，以得到所述可调参数的优化值。

根据本发明提供的液压系统控制方法，所述基于各所述初始值确定所述可调参数的优化值之后，还包括：

基于所述可调参数的优化值对应的计算模型，获取所述动作类别中的各动作对应的所述斗杆油缸的背压；

确定所述动作类别中的各动作对应的所述斗杆油缸的背压均满足所述第二预设条件时，将所述可调参数的优化值对应的计算模型作为所述动作类别相对应的计算模型。

根据本发明提供的液压系统控制方法，所述当前大腔压力的获取方法，包括：

分别获取与所述斗杆油缸的大腔连接的多个油泵的泵压；

基于当前动作控制指令，确定所述斗杆油缸的大腔与多个所述油泵中的至少一个连通时，基于多个所述油泵的泵压确定所述当前大腔压力。

本发明还提供一种液压系统控制装置，包括：

数据获取模块，用于实时获取挖掘机的当前动作类别以及斗杆油缸的当前大腔压力；其中，所述当前动作类别为单动作或多种复合动作中的一种；

选择模块，用于基于所述当前动作类别，从预设的多个计算模型中确定目标模型；其中，所述计算模型与所述挖掘机的动作类别一一对应，所述计算模型表示大腔压力与再生切断阀的先导压力之间的关系；

先导压力确定模块，用于将所述斗杆油缸的当前大腔压力输入至所述目标模型，以得到再生切断阀的先导压力的当前值；

控制模块，用于基于所述再生切断阀的先导压力的当前值对所述再生切断阀进行控制，以完成液压系统的控制。

本发明还提供一种挖掘机，包括挖掘机本体和控制装置，所述控制装置用于执行如上任一种所述的液压系统控制方法。

本发明还提供一种电子设备，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程序时实现如上述任一种所述的液压系统控制方法。

本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述的液压系统控制方法。

本发明提供的液压系统控制方法、装置及挖掘机，通过获取挖掘机的当前动作类别以及斗杆油缸的当前大腔压力，并将当前大腔压力输入至与当前动作类别相对应的计算模型中，以得到再生切断阀的先导压力的当前值，根据再生切断阀的先导压力的当前值对再生切断阀进行控制，在挖掘机执行单动作以及不同类别的复合动作的情况下，均能保证斗杆油缸的小腔压力满足需求，从而有效避免了对斗杆挖掘背压的影响，进而避免了对油耗的影响，且保证了斗杆动作的流畅性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的液压系统控制方法的流程示意图；

图2是本发明提供的第一斗杆阀的阀口面积与第一斗杆阀的阀芯位移的关系示意图；

图3是本发明提供的第二斗杆阀的阀口面积与第二斗杆阀的阀芯位移的关系示意图；

图4是本发明提供的再生阀的阀口面积与再生阀的先导压力的关系示意图；

图5是本发明提供的单动作对应的计算模型的示意图；

图6是本发明提供的两动作和三动作对应的计算模型的示意图；

图7是本发明提供的液压系统控制装置的结构示意图；

图8是本发明提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。

下面结合图1至图6描述本发明的液压系统控制方法。本发明液压系统控制方法由计算机等电子设备或其中的硬件和/或软件执行。

如图1所示，本发明液压系统控制方法包括：

S110、实时获取挖掘机的当前动作类别以及斗杆油缸的当前大腔压力；其中，所述当前动作类别为单动作或多种复合动作中的一种。

具体地，挖掘机为电控挖掘机或液压挖掘机，诸如，轮式挖掘机、履带式挖掘机等。挖掘机的当前动作类别，即，当前时刻挖掘机的动作类别。动作类别包括单动作和多种不同的复合动作，不同的复合动作例如两动作、三动作。其中，单动作和复合动作中，均包括斗杆挖掘，例如，常用单动作和复合动作的分类如表1所示。

表1

斗杆油缸的当前大腔压力，即当前时刻，斗杆油缸的大腔压力，其中，斗杆油缸的大腔用于进油，斗杆油缸的小腔用于回油，斗杆油缸的小腔经过串联的再生阀和再生切断阀与斗杆油缸的大腔连接，再生阀为回油的唯一通道，再生切断阀参与斗杆油缸大腔压力和小腔压力的控制。斗杆油缸的大腔压力的获取方法可以根据实际需求进行设定，例如，可以通过安装的压力传感器测量得到，也可以根据与斗杆油缸的大腔连接的油泵的泵压进行确定。

S120、基于所述当前动作类别，从预设的多个计算模型中确定目标模型；其中，所述计算模型与所述挖掘机的动作类别一一对应，所述计算模型表示大腔压力与再生切断阀的先导压力之间的关系。

具体地，计算模型是根据不同的动作类别预先生成的，表示大腔压力与再生切断阀的先导压力之间的关系，且计算模型与动作类别一一对应，基于计算模型与动作类别的对应关系，对挖掘机的当前动作类别进行匹配，即可得到与当前动作类别相对应的计算模型，即目标模型。计算模型的具体类型可以根据实际需求进行设定，例如，可以是关系式，也可以是仿真模型。计算模型的生成方法也可以根据实际需求进行设定，例如，计算模型为关系式的情况下，可以根据液压系统的控制目标，对大腔压力与再生切断阀的先导压力之间的关系进行拟合得到；在计算模型为仿真模型的情况下，可以在仿真软件中进行三维模型的搭建，并根据给定的大腔压力以及液压系统的控制目标，选择相应的求解器对再生切断阀的先导压力进行求解；还可以在仿真软件中，对仿真模型进行降阶，以得到降阶模型，并将训练好的降阶模型作为计算模型。液压系统的控制目标可以为斗杆挖掘背压的稳定性。

S130、将所述斗杆油缸的当前大腔压力输入至所述目标模型，以得到再生切断阀的先导压力的当前值。

具体地，再生切断阀的先导压力的当前值，即当前时刻再生切断阀的先导压力。在得到目标模型后，将斗杆油缸的当前大腔压力输入至目标模型，目标模型根据大腔压力与再生切断阀的先导压力之间的关系，即可输出再生切断阀的先导压力的当前值。

S140、基于所述再生切断阀的先导压力的当前值对所述再生切断阀进行控制，以完成液压系统的控制。

具体地，在得到再生切断阀的先导压力的当前值之后，根据再生切断阀的先导压力的当前值对再生切断阀进行控制，在挖掘机执行单动作以及不同类别的复合动作的情况下，均能保证斗杆油缸的小腔压力满足需求，从而有效避免了对斗杆挖掘背压的影响，进而避免了对油耗的影响，且保证了斗杆动作的流畅性。同时，根据实时获取的斗杆油缸的大腔压力对再生切断阀进行闭环控制，进一步提高了液压系统的控制效果。

由此可见，本发明实施例通过获取挖掘机的当前动作类别以及斗杆油缸的当前大腔压力，并将当前大腔压力输入至与当前动作类别相对应的计算模型中，以得到再生切断阀的先导压力的当前值，根据再生切断阀的先导压力的当前值对再生切断阀进行控制，在挖掘机执行单动作以及不同类别的复合动作的情况下，均能保证斗杆油缸的小腔压力满足需求，从而有效避免了对斗杆挖掘背压的影响，进而避免了对油耗的影响，且保证了斗杆动作的流畅性。

基于上述实施例，还包括：

确定再生阀的阀口面积的目标值；

基于所述再生阀的阀口面积的目标值，确定所述再生阀的先导压力的当前值；

基于所述再生阀的先导压力的当前值对所述再生阀进行控制。

具体地，再生阀的阀口面积的目标值，可以是与再生回油的油量相匹配的再生阀的阀口面积。再生阀的阀口面积的目标值的确定方法可以根据实际需求进行设定，例如，可以根据预先设定的再生阀的阀口面积与挖掘机动作的映射关系，对挖掘机当前执行的动作进行匹配，以得到再生阀的阀口面积的目标值，还可以根据斗杆油缸的进油面积与回油面积的关系，确定理想回油面积，并将理想回油面积作为再生阀的阀口面积的目标值。

再生阀的先导压力的当前值，即当前时刻再生阀的先导压力。基于再生阀的阀口面积的目标值确定再生阀的先导压力的当前值的具体方法可以根据实际需求进行设定，例如，可以根据再生阀的阀口面积与再生阀的阀芯位移的关系，确定再生阀的阀口面积的目标值所对应的阀芯位移，再根据再生阀的阀芯位移与再生阀的先导压力的关系，来确定再生阀的先导压力的当前值。

再生阀作为斗杆油缸的小腔回油的唯一通道，若再生回油的油量与再生阀的阀口面积不匹配，斗杆油缸的小腔内部会产生憋压现象，不仅影响斗杆挖掘背压，还会对斗杆油缸、液压泵阀的寿命产生影响。本发明实施例根据再生阀的阀口面积的目标值确定再生阀的先导压力当前值，并根据确定的先导压力当前值对再生阀进行控制，以保证再生阀的阀口面积与再生回油的油量相匹配，从而能够有效避免小腔内部产生憋压。另外，通过同时对再生阀进行开环控制、对再生切断阀进行闭环控制，进一步提高了液压系统的控制效果，保证了斗杆挖掘背压的稳定性。

基于上述任一实施例，所述确定再生阀的阀口面积的目标值，包括：

获取斗杆油缸的当前进油面积；

基于预设的进油面积与回油面积的关系，获取所述当前进油面积对应的回油面积，并将所述当前进油面积对应的回油面积作为所述再生阀的阀口面积的目标值。

具体地，斗杆油缸的当前进油面积，即当前时刻斗杆油缸的进油面积。斗杆油缸通常连接有两个油泵，高压泵和低压泵，高压泵通过第一斗杆阀与斗杆油缸的大腔连接，低压泵通过第二斗杆阀与斗杆油缸的大腔连接，斗杆油缸的进油面积可以通过计算第一斗杆阀的阀口面积与第二斗杆阀的阀口面积之和得到。其中，第一斗杆阀的阀口面积和第二斗杆阀的阀口面积可以根据实际需求进行设定，例如，可以采集第一斗杆阀的电流和第二斗杆阀的电流，根据第一斗杆阀的电流来确定第一斗杆阀的阀芯位移，根据第二斗杆阀的电流来确定第二斗杆阀的阀芯位移，根据第一斗杆阀的阀口面积与第一斗杆阀的阀芯位移的关系即可确定第一斗杆阀的阀口面积，根据第二斗杆阀的阀口面积与第二斗杆阀的阀芯位移的关系即可确定第二斗杆阀的阀口面积，从而得到斗杆油缸的当前进油面积；其中，第一斗杆阀的阀口面积与第一斗杆阀的阀芯位移的关系如图2所示，第二斗杆阀的阀口面积与第二斗杆阀的阀芯位移的关系如图3所示。

在得到斗杆油缸的当前进油面积之后，根据预设的进油面积与回油面积的关系即可得到与当前进油面积相对应的回油面积，并作为再生阀的阀口面积的目标值，从而根据当前时刻的进油面积能够实时准确地获取到再生阀的阀口面积的目标值，进一步保证了对再生阀的控制效果。

其中，进油面积与回油面积的关系可以根据实际需求进行设定，例如，可以如式(1)所示：

其中，斗杆油缸的小腔面积和斗杆油缸的大腔面积均为已知值。

基于上述任一实施例，所述基于所述再生阀的阀口面积的目标值，确定所述再生阀的先导压力的当前值，包括：

基于预设的阀口面积与先导压力的关系，确定所述再生阀的阀口面积的目标值对应的先导压力，以作为所述再生阀的先导压力的当前值。

具体地，预设的阀口面积与先导压力的关系，即再生阀的阀口面积与再生阀的先导压力的对应关系，具体可以如图4所示。再生阀的阀口面积与再生阀的先导压力的对应关系可以通过如下方法得到：

获取再生阀的多个不同的阀口面积；

基于再生阀的阀口面积与再生阀的阀芯位移的关系，确定多个不同的阀口面积所对应的阀芯位移；

基于再生阀的阀芯位移与再生阀的先导压力的关系，确定多个不同的阀口面积所对应的先导压力；

基于多个不同的阀口面积所对应的先导压力进行数据拟合，以得到再生阀的阀口面积与再生阀的先导压力的对应关系。

本发明实施例基于预设的阀口面积与先导压力的关系来确定再生阀的阀口面积的目标值所对应的先导压力，能够快速准确地获取到再生阀的先导压力的当前值，以实现对再生阀的实时控制，进一步提高了斗杆挖掘背压的稳定性。

基于上述任一实施例，所述预设的多个计算模型是通过如下步骤得到的：

确定表示大腔压力与再生切断阀的先导压力之间的关系的初始模型；其中，所述初始模型包括至少一个可调参数；

获取所述动作类别中的各动作对应的所述可调参数的初始值，基于各所述初始值确定所述可调参数的优化值；

将所述可调参数的优化值输入至所述初始模型，以得到与所述动作类别相对应的计算模型。

具体地，表示大腔压力与再生切断阀的先导压力之间的关系的初始模型的具体类型可以根据实际需求进行设定，例如，可以如式(2)所示：

Reg_cut＝base+(P_arm,head-bias)×Coe……………(2)

式中，Reg_cut为再生切断阀的先导压力，P_arm,head为斗杆油缸的大腔压力，base、bias和Coe均为可调参数。

获取动作类别中的各动作对应的可调参数的初始值，即，针对该动作类别中的每一个动作，均获取一组可调参数的初始值。例如，以动作类别为两动作为例，针对动作“斗杆挖掘+动臂提升”，确定一组可调参数的初始值为(base1,bias1,Coe1)，针对动作“斗杆挖掘+铲斗挖掘”确定一组可调参数的初始值为(base2,bias2,Coe2)，针对动作“斗杆挖掘+回转”确定一组可调参数的初始值为(base3,bias3,Coe3)。获取动作类别中的各动作对应的可调参数的初始值的具体方法可以根据实际需求进行设定，例如，可以在挖掘机执行不同动作时，根据液压系统的控制目标，来确定可调参数的参数值。

在确定各动作对应的可调参数的初始值之后，即可确定各动作所对应的计算模型。基于各初始值确定可调参数的优化值的具体方法可以根据实际需求进行设定，例如，可以对各动作对应的可调参数的初始值取均值，将均值作为可调参数的优化值；还可以根据各动作所对应的计算模型分别获取若干个数据点，并对各数据点进行线性回归分析，以得到可调参数的优化值。

将可调参数的优化值代入到初始模型，即可得到与该动作类别所对应的计算模型。通过可调参数的优化值对应的计算模型，在斗杆执行不同的复合动作时，均能有效避免卡滞、减速等现象，保证了斗杆动作的流畅性，且计算模型的获取过程较为简便，便于调试。

本发明实施例中，根据表1所示的动作列表，得到单动作对应的计算模型的示意图如图5所示，两动作和三动作对应的计算模型的示意图如图6所示。由图5和图6可知，单动作、两动作和三动作时，可调参数Coe保持不变，三动作时，bias与base统一下调，这是由于在三个动作复合时，挖掘机所需的主泵的油变得更多，需充分利用斗杆的再生补充油量，而为了斗杆动作与其他动作的协调，会优先对斗杆动作进行限制，因此，在三动作中不会出现吸空的现象，再生切断控制的并非压力而是流量。

可以理解的是，也可以直接根据各动作对应的计算模型来获取再生切断阀的先导压力的当前值，即，根据动作控制指令确定挖掘机所执行的动作，并根据挖掘机所执行的动作相对应的计算模型，来获取再生切断阀的先导压力的当前值。

本发明实施例通过获取动作类别中各动作对应的可调参数的初始值，并基于各初始值确定可调参数的优化值，以得到该动作类别对应的计算模型，根据得到的计算模型，在挖掘机执行相应类别的不同复合动作时，均能保证斗杆挖掘背压的稳定性，满足了不同复合动作的控制需求。

基于上述任一实施例，所述获取所述动作类别中的各动作对应的所述可调参数的初始值，包括：

在所述大腔压力满足第一预设条件时，以所述斗杆油缸的背压满足第二预设条件为目标，确定所述可调参数的初始值。

具体地，第一预设条件和第二预设条件即为液压系统的控制目标，可以根据实际需求进行设定，例如，第一预设条件可以设定大腔压力的取值区间，第二预设条件可以设定为斗杆油缸的背压的波动区间。确定可调参数的初始值的具体方法可以根据实际需求进行设定，例如，可以确定挖掘机执行不同动作时，斗杆油缸的背压与再生切断阀的先导压力的对应关系，根据该对应关系以及第二预设条件对应的波动区间，确定再生切断阀的先导压力对应的取值区间，根据大腔压力的取值区间以及再生切断阀的先导压力对应的取值区间，确定多个由大腔压力和再生切断阀的先导压力组成的坐标点，根据多个坐标点对该动作对应的可调参数的初始值进行求解。还可以在大腔压力确定时，调整可调参数的取值，以得到再生切断阀的先导压力的预测值，根据再生切断阀的先导压力的预测值对再生切断阀进行控制时，若斗杆油缸的背压满足第二预设条件，则将可调参数的调整结果作为可调参数的初始值。

本发明实施例在大腔压力满足第一预设条件时，以斗杆油缸的背压满足第二预设条件为目标确定可调参数的初始值，从而在根据计算模型输出的先导压力对再生切断阀进行控制的过程中，能够有效保证斗杆油缸的背压的稳定性。

基于上述任一实施例，所述在所述大腔压力满足第一预设条件时，以所述斗杆油缸的背压满足第二预设条件为目标，确定所述可调参数的初始值，包括：

确定满足所述第一预设条件的目标大腔压力；

将所述目标大腔压力输入至调节后的所述可调参数对应的计算模型，以得到所述目标大腔压力对应的所述再生切断阀的先导压力的预测值；

确定所述预测值对应的所述斗杆油缸的背压满足所述第二预设条件时，将所述可调参数的调节结果确定为所述可调参数的初始值。

具体地，确定满足第一预设条件的目标大腔压力，即，根据第一预设条件对应的取值空间，对大腔压力进行取值，以作为目标大腔压力。对可调参数进行调节，并输入至初始模型，即得到调节后的可调参数所对应的计算模型。将目标大腔压力输入至该调节后的可调参数所对应的计算模型，则可以得到再生切断阀的先导压力的预测值。

预测值对应的斗杆油缸的背压，即，通过再生切断阀的先导压力的预测值对再生切断阀进行控制，所得到的斗杆油缸的背压。若预测值对应的斗杆油缸的背压满足第二预设条件，则将可调参数的当次调节结果作为可调参数的初始值，否则，继续调节可调参数，直到预测值对应的斗杆油缸的背压满足第二预设条件。

本发明实施例将满足第一预设条件的目标大腔压力输入至调节后的可调参数对应的计算模型，并根据得到的再生切断阀的先导压力的预测值确定斗杆油缸的背压，在斗杆油缸的背压满足第二预设条件时，将可调参数的调节结果确定为可调参数的初始值，从而能够根据起重机的实际作业过程确定可调参数的初始值，有效保证了得到的可调参数初始值的可靠性。

基于上述任一实施例，所述基于各所述初始值确定所述可调参数的优化值，包括：

基于各所述初始值，分别确定所述动作类别中的各动作对应的计算模型；

基于所述动作类别中的各动作对应的计算模型，分别获取若干个数据点，以得到数据集合；

对所述数据集合中的各数据点进行回归分析，以得到所述可调参数的优化值。

具体地，将动作类别中各动作所对应的可调参数的初始值分别代入到初始模型，即可得到该动作类别中各动作对应的计算模型。

根据该动作类别中的各动作对应的计算模型，均获取若干个数据点，即可得到包括各动作对应的数据点的数据集合，其中，若干个数据点可以为一个或多个数据点。数据点即由大腔压力和与之对应的再生切断阀的先导压力所组成的坐标点。获取数据点的方法可以根据实际需求进行设定，例如，可以根据该计算模型所对应的曲线进行数据采样，以得到一个或多个数据点。

得到数据集合后，对数据集合中的各数据点进行回归分析，即可得到大腔压力与再生切断阀的先导压力的定量关系，根据该定量关系即可确定可调参数的优化值。

本发明实施例通过对各动作对应的计算模型中的数据点进行回归分析，以得到可调参数的优化值，计算过程简单，且能够满足该动作类别中的任一动作的控制效果，保证了得到的计算模型的可靠性。

基于上述任一实施例，所述基于各所述初始值确定所述可调参数的优化值之后，还包括：

基于所述可调参数的优化值对应的计算模型，获取所述动作类别中的各动作对应的所述斗杆油缸的背压；

确定所述动作类别中的各动作对应的所述斗杆油缸的背压均满足所述第二预设条件时，将所述可调参数的优化值对应的计算模型作为所述动作类别相对应的计算模型。

具体地，在得到可调参数的优化值之后，将可调参数的优化值代入到初始模型，即可得到可调参数的优化值对应的计算模型。在挖掘机执行不同的动作时，分别将满足第一预设条件的大腔压力输入至可调参数的优化值对应的计算模型，即可得到各动作对应的斗杆油缸的背压。

在各动作对应的斗杆油缸的背压均满足第二预设条件时，表明可调参数的优化值对应的计算模型能够适用于该动作类别中的各个动作，完成计算模型的构建。若各动作对应的斗杆油缸的背压存在不满足第二预设条件的情况，则需要重新获取各动作对应的可调参数的初始值，直到各动作对应的斗杆油缸的背压均满足第二预设条件。

通过对各动作的控制效果进行检验，进一步保证了得到的计算模型的可靠性。

基于上述任一实施例，所述当前大腔压力的获取方法，包括：

分别获取与所述斗杆油缸的大腔连接的多个油泵的泵压；

基于当前动作控制指令，确定所述斗杆油缸的大腔与多个所述油泵中的至少一个连通时，基于多个所述油泵的泵压确定所述当前大腔压力。

具体地，斗杆油缸的大腔通常连接两个油泵，高压泵和低压泵，高压泵通过第一斗杆阀与斗杆油缸的大腔连接，低压泵通过第二斗杆阀与斗杆油缸的大腔连接。当前动作控制指令即当前时刻对挖掘机的动作控制指令，根据当前动作控制指令，能够确定挖掘机当前时刻所执行的动作，在挖掘机执行不同动作时，若斗杆油缸的大腔与各油泵中的至少一个连通，则，可以通过各油泵的泵压确定当前大腔压力，从而避免了增加用于采集大腔压力的压力传感装置。

基于多个油泵的泵压确定当前大腔压力的具体方法可以根据实际需求进行设定，例如，可以根据预设的动作与大腔压力的对应关系，来确定当前动作控制指令所对应的大腔压力，以得到当前大腔压力。预设的动作与大腔压力的对应关系可以如表2所示。

表2

下面对本发明提供的液压系统控制装置进行描述，下文描述的液压系统控制装置与上文描述的液压系统控制方法可相互对应参照。如图7所示，本发明液压系统控制装置包括：

数据获取模块710，用于实时获取挖掘机的当前动作类别以及斗杆油缸的当前大腔压力；其中，所述当前动作类别为单动作或多种复合动作中的一种；

模型选择模块720，用于基于所述当前动作类别，从预设的多个计算模型中确定目标模型；其中，所述计算模型与所述挖掘机的动作类别一一对应，所述计算模型表示大腔压力与再生切断阀的先导压力之间的关系；

先导压力确定模块730，用于将所述斗杆油缸的当前大腔压力输入至所述目标模型，以得到再生切断阀的先导压力的当前值；

再生切断控制模块740，用于基于所述再生切断阀的先导压力的当前值对所述再生切断阀进行控制，以完成液压系统的控制。

基于上述实施例，还包括再生控制模块，用于：

确定再生阀的阀口面积的目标值；

基于所述再生阀的阀口面积的目标值，确定所述再生阀的先导压力的当前值；

基于所述再生阀的先导压力的当前值对所述再生阀进行控制。

基于上述任一实施例，所述再生控制模块具体用于：

获取斗杆油缸的当前进油面积；

基于预设的进油面积与回油面积的关系，获取所述当前进油面积对应的回油面积，并将所述当前进油面积对应的回油面积作为所述再生阀的阀口面积的目标值。

基于上述任一实施例，所述再生控制模块具体用于：

基于预设的阀口面积与先导压力的关系，确定所述再生阀的阀口面积的目标值对应的先导压力，以作为所述再生阀的先导压力的当前值。

基于上述任一实施例，还包括模型构建模块，用于：

确定表示大腔压力与再生切断阀的先导压力之间的关系的初始模型；其中，所述初始模型包括至少一个可调参数；

获取所述动作类别中的各动作对应的所述可调参数的初始值，基于各所述初始值确定所述可调参数的优化值；

将所述可调参数的优化值输入至所述初始模型，以得到与所述动作类别相对应的计算模型。

基于上述任一实施例，所述模型构建模块具体用于：

在所述大腔压力满足第一预设条件时，以所述斗杆油缸的背压满足第二预设条件为目标，确定所述可调参数的初始值。

基于上述任一实施例，所述模型构建模块具体用于：

确定满足所述第一预设条件的目标大腔压力；

将所述目标大腔压力输入至调节后的所述可调参数对应的计算模型，以得到所述目标大腔压力对应的所述再生切断阀的先导压力的预测值；

确定所述预测值对应的所述斗杆油缸的背压满足所述第二预设条件时，将所述可调参数的调节结果确定为所述可调参数的初始值。

基于上述任一实施例，所述模型构建模块具体用于：

基于各所述初始值，分别确定所述动作类别中的各动作对应的计算模型；

基于所述动作类别中的各动作对应的计算模型，分别获取若干个数据点，以得到数据集合；

对所述数据集合中的各数据点进行回归分析，以得到所述可调参数的优化值。

基于上述任一实施例，还包括检验模块，用于：

基于所述可调参数的优化值对应的计算模型，获取所述动作类别中的各动作对应的所述斗杆油缸的背压；

确定所述动作类别中的各动作对应的所述斗杆油缸的背压均满足所述第二预设条件时，将所述可调参数的优化值对应的计算模型作为所述动作类别相对应的计算模型。

基于上述任一实施例，所述数据获取模块710具体用于：

分别获取与所述斗杆油缸的大腔连接的多个油泵的泵压；

基于当前动作控制指令，确定所述斗杆油缸的大腔与多个所述油泵中的至少一个连通时，基于多个所述油泵的泵压确定所述当前大腔压力。

基于上述任一实施例，本发明还提供一种挖掘机，包括挖掘机本体和控制装置，所述控制装置用于执行如上任一种所述的液压系统控制方法。

具体地，挖掘机为电控挖掘机或液压挖掘机，诸如，轮式挖掘机、履带式挖掘机等。

图8示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图8所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)810、通信接口(Communications Interface)820、存储器(memory)830和通信总线840，其中，处理器810，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令，以执行液压系统控制方法，该方法包括：实时获取挖掘机的当前动作类别以及斗杆油缸的当前大腔压力；其中，所述当前动作类别为单动作或多种复合动作中的一种；

基于所述当前动作类别，从预设的多个计算模型中确定目标模型；其中，所述计算模型与所述挖掘机的动作类别一一对应，所述计算模型表示大腔压力与再生切断阀的先导压力之间的关系；

将所述斗杆油缸的当前大腔压力输入至所述目标模型，以得到再生切断阀的先导压力的当前值；

基于所述再生切断阀的先导压力的当前值对所述再生切断阀进行控制，以完成液压系统的控制。

此外，上述的存储器830中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的液压系统控制方法，该方法包括：实时获取挖掘机的当前动作类别以及斗杆油缸的当前大腔压力；其中，所述当前动作类别为单动作或多种复合动作中的一种；

基于所述当前动作类别，从预设的多个计算模型中确定目标模型；其中，所述计算模型与所述挖掘机的动作类别一一对应，所述计算模型表示大腔压力与再生切断阀的先导压力之间的关系；

将所述斗杆油缸的当前大腔压力输入至所述目标模型，以得到再生切断阀的先导压力的当前值；

基于所述再生切断阀的先导压力的当前值对所述再生切断阀进行控制，以完成液压系统的控制。

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的液压系统控制方法，该方法包括：实时获取挖掘机的当前动作类别以及斗杆油缸的当前大腔压力；其中，所述当前动作类别为单动作或多种复合动作中的一种；

基于所述当前动作类别，从预设的多个计算模型中确定目标模型；其中，所述计算模型与所述挖掘机的动作类别一一对应，所述计算模型表示大腔压力与再生切断阀的先导压力之间的关系；

将所述斗杆油缸的当前大腔压力输入至所述目标模型，以得到再生切断阀的先导压力的当前值；

基于所述再生切断阀的先导压力的当前值对所述再生切断阀进行控制，以完成液压系统的控制。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (14)

1.一种液压系统控制方法，其特征在于，包括：

实时获取挖掘机的当前动作类别以及斗杆油缸的当前大腔压力；其中，所述当前动作类别为单动作或多种复合动作中的一种；

基于所述当前动作类别，从预设的多个计算模型中确定目标模型；其中，所述计算模型与所述挖掘机的动作类别一一对应，所述计算模型表示大腔压力与再生切断阀的先导压力之间的关系，是根据液压系统的控制目标，对所述大腔压力与所述再生切断阀的先导压力之间的关系进行拟合得到的；

将所述斗杆油缸的当前大腔压力输入至所述目标模型，以得到再生切断阀的先导压力的当前值；

基于所述再生切断阀的先导压力的当前值对所述再生切断阀进行控制，以完成液压系统的控制。

2.根据权利要求1所述的液压系统控制方法，其特征在于，还包括：

确定再生阀的阀口面积的目标值；

基于所述再生阀的阀口面积的目标值，确定所述再生阀的先导压力的当前值；

基于所述再生阀的先导压力的当前值对所述再生阀进行控制。

3.根据权利要求2所述的液压系统控制方法，其特征在于，所述确定再生阀的阀口面积的目标值，包括：

获取斗杆油缸的当前进油面积；

基于预设的进油面积与回油面积的关系，获取所述当前进油面积对应的回油面积，并将所述当前进油面积对应的回油面积作为所述再生阀的阀口面积的目标值。

4.根据权利要求2所述的液压系统控制方法，其特征在于，所述基于所述再生阀的阀口面积的目标值，确定所述再生阀的先导压力的当前值，包括：

基于预设的阀口面积与先导压力的关系，确定所述再生阀的阀口面积的目标值对应的先导压力，以作为所述再生阀的先导压力的当前值。

5.根据权利要求1所述的液压系统控制方法，其特征在于，所述预设的多个计算模型是通过如下步骤得到的：

确定表示大腔压力与再生切断阀的先导压力之间的关系的初始模型；其中，所述初始模型包括至少一个可调参数；

获取所述动作类别中的各动作对应的所述可调参数的初始值，基于各所述初始值确定所述可调参数的优化值；

将所述可调参数的优化值输入至所述初始模型，以得到与所述动作类别相对应的计算模型。

6.根据权利要求5所述的液压系统控制方法，其特征在于，所述获取所述动作类别中的各动作对应的所述可调参数的初始值，包括：

在所述大腔压力满足第一预设条件时，以所述斗杆油缸的背压满足第二预设条件为目标，确定所述可调参数的初始值。

7.根据权利要求6所述的液压系统控制方法，其特征在于，所述在所述大腔压力满足第一预设条件时，以所述斗杆油缸的背压满足第二预设条件为目标，确定所述可调参数的初始值，包括：

确定满足所述第一预设条件的目标大腔压力；

将所述目标大腔压力输入至调节后的所述可调参数对应的计算模型，以得到所述目标大腔压力对应的所述再生切断阀的先导压力的预测值；

确定所述预测值对应的所述斗杆油缸的背压满足所述第二预设条件时，将所述可调参数的调节结果确定为所述可调参数的初始值。

8.根据权利要求5所述的液压系统控制方法，其特征在于，所述基于各所述初始值确定所述可调参数的优化值，包括：

基于各所述初始值，分别确定所述动作类别中的各动作对应的计算模型；

基于所述动作类别中的各动作对应的计算模型，分别获取若干个数据点，以得到数据集合；

对所述数据集合中的各数据点进行回归分析，以得到所述可调参数的优化值。

9.根据权利要求6所述的液压系统控制方法，其特征在于，所述基于各所述初始值确定所述可调参数的优化值之后，还包括：

基于所述可调参数的优化值对应的计算模型，获取所述动作类别中的各动作对应的所述斗杆油缸的背压；

确定所述动作类别中的各动作对应的所述斗杆油缸的背压均满足所述第二预设条件时，将所述可调参数的优化值对应的计算模型作为所述动作类别相对应的计算模型。

10.根据权利要求1所述的液压系统控制方法，其特征在于，所述当前大腔压力的获取方法，包括：

分别获取与所述斗杆油缸的大腔连接的多个油泵的泵压；

基于当前动作控制指令，确定所述斗杆油缸的大腔与多个所述油泵中的至少一个连通时，基于多个所述油泵的泵压确定所述当前大腔压力。

11.一种液压系统控制装置，其特征在于，包括：

数据获取模块，用于实时获取挖掘机的当前动作类别以及斗杆油缸的当前大腔压力；其中，所述当前动作类别为单动作或多种复合动作中的一种；

模型选择模块，用于基于所述当前动作类别，从预设的多个计算模型中确定目标模型；其中，所述计算模型与所述挖掘机的动作类别一一对应，所述计算模型表示大腔压力与再生切断阀的先导压力之间的关系，是根据液压系统的控制目标，对所述大腔压力与所述再生切断阀的先导压力之间的关系进行拟合得到的；

先导压力确定模块，用于将所述斗杆油缸的当前大腔压力输入至所述目标模型，以得到再生切断阀的先导压力的当前值；

再生切断控制模块，用于基于所述再生切断阀的先导压力的当前值对所述再生切断阀进行控制，以完成液压系统的控制。

12.一种挖掘机，其特征在于，包括挖掘机本体和控制装置，所述控制装置用于执行如权利要求1至10任一项所述的液压系统控制方法。

13.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述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程序时实现如权利要求1至10任一项所述的液压系统控制方法。

14.一种非暂态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如权利要求1至10任一项所述的液压系统控制方法。

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