CN114838020B - 用于液压冲击锤系统的控制方法及控制装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种用于液压冲击锤系统的控制方法及控制装置，其中，方法包括：设定输入油缸的液压油的初始流量以及换向阀的第一工作模式的初始持续时长和第二工作模式的初始持续时长；持续获取行程传感器检测到的间隔距离，并基于间隔距离进行循环控制。循环控制中的每一次控制包括：响应于间隔距离达到距离最大值，将当前时刻记录为第一时刻；响应于在第一时刻之后，间隔距离首次达到距离最小值，将当前时刻记录为第二时刻；以及响应于距离最大值和距离最小值满足预设条件，至少以第一时刻和第二时刻之间的时间差值为反馈量控制换向阀的第一工作模式的持续时长。

Description

用于液压冲击锤系统的控制方法及控制装置

技术领域

本公开总体上涉及打桩系统，具体涉及一种用于液压冲击锤系统的控制方法及控制装置。

背景技术

在现有技术的码头建造过程中，需要先将大量的管桩竖直打入邻近海面的地面内，以形成地基。目前打入管桩的通用方法是将管桩竖直定位，然后使用液压冲击锤对管桩的上端进行撞击以将竖直的管桩打入地面内。

液压冲击锤一般是由液压泵进行控制，并且通过换向阀控制液压泵的流量。然而，在打桩的过程中可能出现如下问题：液压冲击锤对管桩的冲击压力非常大，使得碰撞之后液压冲击锤发生向上的回弹。若换向阀控制不到位，可能造成冲击锤向上回弹后再次下落，导致冲击锤和管桩发生多次碰撞。这会使得冲击锤产生非常大的振动，极易造成冲击锤损坏。

发明内容

根据本公开的一个方面，提供了一种用于液压冲击锤系统的控制方法，其中，液压冲击锤系统包括液压泵、换向阀、油缸、冲击锤和行程传感器，冲击锤经由连杆连接到油缸的活塞，以在活塞的带动下往复运动，液压泵用于向油缸输入液压油或从油缸抽出液压油，以驱动活塞在油缸内往复运动，行程传感器设置在冲击锤上，用于检测冲击锤到被施加冲击力的物体之间的间隔距离，换向阀用于控制液压泵向油缸输入液压油或从油缸抽出液压油，其中，换向阀包括控制输入液压油的第一工作模式以及控制抽出液压油的第二工作模式，其中，控制方法包括：通过控制换向阀设定输入油缸的液压油的初始流量以及第一工作模式的初始持续时长和第二工作模式的初始持续时长；持续获取行程传感器检测到的间隔距离，并基于间隔距离进行循环控制，其中，循环控制中的每一次控制包括：响应于间隔距离达到距离最大值，将当前时刻记录为第一时刻；响应于在第一时刻之后，间隔距离首次达到距离最小值，将当前时刻记录为第二时刻；以及响应于距离最大值和距离最小值满足预设条件，至少以第一时刻和第二时刻之间的时间差值为反馈量控制换向阀的第一工作模式的持续时长。

根据本公开的另一个方面，还提供了一种用于液压冲击锤系统的控制装置，其中，液压冲击锤系统包括液压泵、换向阀、油缸、冲击锤和行程传感器，冲击锤经由连杆连接到油缸的活塞，以在活塞的带动下往复运动，液压泵用于向油缸输入液压油或从油缸抽出液压油，以驱动活塞在油缸内往复运动，行程传感器设置在冲击锤上，用于检测冲击锤到被施加冲击力的物体之间的间隔距离，换向阀用于控制液压泵向油缸输入液压油或从油缸抽出液压油，其中，换向阀包括控制输入液压油的第一工作模式以及控制抽出液压油的第二工作模式，其中，控制装置包括：初始设置单元，配置成通过控制换向阀设定输入油缸的液压油的初始流量以及第一工作模式的初始持续时长和第二工作模式的初始持续时长；循环控制单元，配置成持续获取行程传感器检测到的间隔距离，并基于间隔距离进行循环控制，其中，循环控制单元包括：第一计时模块，配置成响应于间隔距离达到距离最大值，将当前时刻记录为第一时刻；第二计时模块，配置成响应于在第一时刻之后，间隔距离首次达到距离最小值，将当前时刻记录为第二时刻；以及控制模块，配置成响应于距离最大值和距离最小值满足预设条件，至少以第一时刻和第二时刻之间的时间差值为反馈量控制换向阀的第一工作模式的持续时长。

根据本公开的又另一方面，提供了一种计算机设备，包括：至少一个处理器；以及至少一个存储器，其上存储有计算机程序，其中，计算机程序在被至少一个处理器执行时，使至少一个处理器执行上述的方法。

根据本公开的再另一方面，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，使处理器执行上述的方法。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本公开公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本公开范围的限制。

图1示出了根据本公开的液压冲击锤系统的示意图；

图2示出了根据本公开的实施例的用于液压冲击锤系统的控制方法的流程图；

图3示出了根据本公开的另一实施例的用于液压冲击锤系统的控制方法的流程图；

图4示出了根据本公开的实施例的用于液压冲击锤系统的控制装置的示意框图；以及

图5是图示出能够应用于示例性实施例的示例性计算机设备的框图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

在本公开中，除非另有说明，否则使用术语“第一”、“第二”等来描述各种要素不意图限定这些要素的位置关系、时序关系或重要性关系，这种术语只是用于将一个元件与另一元件区分开。在一些示例中，第一要素和第二要素可以指向该要素的同一实例，而在某些情况下，基于上下文的描述，它们也可以指代不同实例。

在本公开中对各种示例的描述中所使用的术语只是为了描述特定示例的目的，而并非旨在进行限制。除非上下文另外明确地表明，如果不特意限定要素的数量，则该要素可以是一个也可以是多个。此外，本公开中所使用的术语“和/或”涵盖所列出的项目中的任何一个以及全部可能的组合方式。

在详细介绍本公开的实施例之前，首先对液压冲击锤系统100进行简单介绍。图1示出了根据本公开实施例的液压冲击锤系统100的结构示意图，如图1所示，液压冲击锤系统100包括液压泵110、换向阀120、油缸130、冲击锤140和行程传感器151。冲击锤140经由连杆132连接到油缸130的活塞131，以在活塞131的带动下往复运动。液压泵110用于向油缸130输入液压油或从油缸130抽出液压油，以驱动活塞131在油缸130内往复运动。如图1所示，当液压泵110向油缸130输入液压油时，油缸130内的液压油增加，从而推动活塞131沿着图1所示的箭头方向运动；当液压泵110从油缸130抽出液压油时，油缸130内的液压油减少，从而带动活塞131沿着图1所示的箭头的相反方向运动。行程传感器151设置在冲击锤140上，用于检测冲击锤140到被施加冲击力的物体(在一些实施例中是用于建造码头的管桩)之间的间隔距离。换向阀120用于控制液压泵110向油缸130输入液压油或从油缸130抽出液压油，换向阀120是具有两种以上流动形式和两个以上油口的方向控制阀。是实现液压油流的沟通、切断和换向，以及压力卸载和顺序动作控制的阀门。换向阀120靠阀芯与阀体的相对运动的方向进行控制。换向阀120具有控制输入液压油的第一工作模式、控制抽出液压油的第二工作模式以及停止模式。在停止模式内，液压泵110既不向油缸130输入液压油也不从油缸130抽出液压油。上述第一工作模式和第二工作模式可以交替进行，以实现活塞131在油缸130内的往复运动。

除了上述所提及的行程传感器151之外，液压冲击锤系统100还可以包括一些额外的传感器，例如：压力传感器154、温度传感器153和应力传感器152。压力传感器154、温度传感器153均设置在油缸130内，用于分别检测油缸130内的液压油的压力和温度。应力传感器152设置在冲击锤140上，用于直接或间接检测冲击锤140施加到物体的冲击力。由于冲击锤140产生的冲击力非常大，在本实施例中，应力传感器152可以设置在冲击锤140的侧面上，以间接检测冲击力。

液压冲击锤系统100还包括：计算机设备160，该计算机设备160用于电连接到换向阀120。计算机设备160能够控制换向阀120当前的运行模式(即第一工作模式、第二工作模式等)，以及各个运行模式的持续时长。计算机设备160还可以包括计数器，该计数器用于记录换向阀120的换向次数。换向阀120每一次换向将引起其运行模式的改变，即，由第一工作模式切换为第二工作模式或者由第二工作模式切换为第一工作模式。因此，可以理解，换向阀120的换向次数和冲击锤140冲击物体(例如：管桩)的次数相关。具体地，换向阀120每换向2次，活塞131在油缸内完成一整个冲程，冲击锤140冲击物体一次。因此，换向阀120的换向次数是冲击锤140冲击次数的两倍。另外，计算机设备160还通信连接到上述提到的各个传感器，以用于获取各个传感器的检测信号，计算机设备160可以基于从各个传感器获取的检测数据控制换向阀120。为了简化附图，在图1中未示出计算机设备160与各个传感器的连接关系。

冲击锤140在下落的过程中，换向阀120一般处于第一工作模式。在冲击锤140撞击管桩时对管桩的冲击压力非常大，使得冲击之后液压冲击锤140发生向上的回弹。若在回弹过程中，换向阀120仍然处于第一工作模式，那么冲击锤140在弹起后会再度下落并撞击到管桩上。如此反复导致冲击锤140产生非常强的振动，这种振动可能会损坏锤体。另外，在回弹过程中，活塞131将挤压油缸130内的液压油，而此时若换向阀120仍然处于第一工作模式并向油缸130内输入液压油，液压油的压力会变得非常大，而且温度也会迅速上升，极易引起液压冲击锤系统100工作异常。

本公开实施例提供了一种用于液压冲击锤系统100的控制方法，以便能够克服上述问题中的至少一个。

下面将结合附图详细描述本公开的实施例。

图2示出了根据本公开的用于液压冲击锤系统100的控制方法200的流程图。如图2所示，上述控制方法200包括如下步骤：

步骤210，通过控制换向阀120设定输入油缸130的液压油的初始流量以及第一工作模式的初始持续时长和第二工作模式的初始持续时长；

步骤220，持续获取行程传感器151检测到的间隔距离，并基于间隔距离进行循环控制，其中，循环控制中的每一次控制包括：

步骤2201，响应于间隔距离达到距离最大值，将当前时刻记录为第一时刻；

步骤2202，响应于在第一时刻之后，间隔距离首次达到距离最小值，将当前时刻记录为第二时刻；

步骤2203，响应于距离最大值和距离最小值满足预设条件，至少以第一时刻和第二时刻之间的时间差值为反馈量控制换向阀120的第一工作模式的持续时长；以及

步骤230持续记录每次冲击锤撞击物体时使物体相对于地面的下降距离；以及

步骤240响应于下降距离小于预设的下降距离阈值，控制换向阀进入停止模式。

根据本公开的实施例，以第一时刻和第二时刻之间的时间差值为反馈量控制换向阀120的第一工作模式的持续时长，能够使得冲击锤140下落的时长和换向阀120的第一工作模式的持续时长相匹配。这样，在冲击锤140撞击到物体时，换向阀120刚好由第一工作模式转换为第二工作模式(或其他工作模式)，冲击锤140将会直接向上运动，并且不会发生重复撞击。而且，在二工作模式下，液压泵110可以利用活塞131的回弹压力辅助抽出油缸130内的液压油。因此，本公开的方法减少了冲击锤140由于重复撞击物体而产生的的振动，从而避免了锤体损坏，另外还提高了能源的利用率。

在步骤210中，第一工作模式的初始持续时长和第二工作模式的初始持续时长可以根据液压冲击锤系统100中的各项参数计算得到。这些参数例如包括：液压泵110的功率、油缸130的容量以及冲击锤140的重量等等。计算得到的第一工作模式的初始持续时长应该尽可能地接近于冲击锤140下落的时长，第二工作模式的初始持续时长尽可能地接近于冲击锤140上升的时长。

在步骤220中，由于在冲击锤140工作期间，由于物体(例如，管桩)位置下降和其他反馈调节等原因，冲击锤140的下落时间将会持续发生变化。因此在后续的过程中，需要对换向阀120进行持续调节，以保证其第一工作模式的持续时长尽可能地接近冲击锤140的下落时长。在步骤220中，行程传感器151将持续检测冲击锤140到施加冲击力的物体之间的竖直间隔距离，并将检测信号发送到计算机设备160中。

在步骤2201中，间隔距离达到距离最大值的位置是冲击锤140达到最高点并且准备下落的位置。计算机设备160中设置有计时装置，计时装置将冲击锤140到达上述位置的时刻记录为第一时刻。上述最高点以及第一时刻的确定可以通过对行程传感器151的检测信号进行分析完成，例如：当行程传感器151检测到的间隔距离逐渐增加到最高点，然后又从最高点逐渐降低，那么可以确定该最高点所对应的时刻为第一时刻。

在步骤2202中，间隔距离达到距离最小值的位置是冲击锤140达到最低点并且接触物体的位置。计时装置将冲击锤140到达上述位置的时刻记录为第二时刻。上述最低点以及第二时刻的确定同样可以通过对行程传感器151的检测信号进行分析完成，例如：当行程传感器151检测到的间隔距离逐渐减少到最低点，然后在最低点的位置保持一小段时长，那么可以确定间隔距离刚达到该最低点时所对应的时刻为第二时刻。这里需要注意的是，由于行程传感器151可以不设置在冲击锤140和物体接触的表面上，因此，上述距离最小值可以不为0。另外，在冲击锤140碰撞到物体(特别是管桩)时，将会推动物体运动一小段距离，因此，上述距离最小值(或者说行程传感器151的数据中的最低点)将会保持一小段时间，一般为几十毫秒。上述第二时刻为间隔距离刚达到距离最小值的时刻。

还需要补充说明的是，上述第二时刻是在第一时刻之后，间隔距离首次达到距离最小值的时刻。也就是说，第一时刻和第二时刻发生在油缸130的同一冲程内，第一时刻和第二时刻之间为冲击锤140单纯下落的过程。

在步骤2203中，至少以第一时刻和第二时刻之间的时间差值为反馈量控制换向阀120的第一工作模式的持续时长。上述控制过程可以利用PID控制，使得最后调节得到的换向阀120的第一工作模式的持续时长与第一时刻和第二时刻之间的时长相匹配。这样，在冲击锤140到达距离最小值时，换向阀120的第一工作模式刚好结束，避免了冲击锤140回弹时，液压泵110仍然向油缸130输入液压油。

在实际工程中，特别是冲击管桩时，存在一个停锤标准。在达到该停锤标准时，换向阀120便进入停止模式，冲击锤140停止工作。在本实施例中，上述停锤标准是指每次冲击锤撞击物体时使物体相对于地面的下降距离小于预设的下降距离阈值。当满足上述停锤标准时，表示管桩与地面之间的摩擦力已经满足该水工建筑物的特定设计要求。例如：上述下降距离阈值例如可以是8mm、10mm等距离。

如上文所述，计数器能够对换向阀120的换向次数进行实时记录，从而确定冲击锤140的冲击次数。因此，步骤230中的每次冲击的下降距离可以通过如下方式进行确定：首先选取一个时间区间，例如：1min、2min等。然后获取在该时间区间内管桩总的下降距离，该总的下降距离可以通过布置在地面以及冲击锤上的距离传感器组件测量得到。接下来获取在该时间区间内计数器记录的换向次数，从而确定冲击锤140的冲击次数。最后，将管桩总的下降距离除以冲击次数便得到每次冲击的下降距离。

图3示出了根据本公开的用于液压冲击锤系统100的控制方法300的流程图。如图3所示，上述控制方法300包括如下步骤：

步骤310，设定输入油缸130的液压油的初始流量以及第一工作模式的初始持续时长和第二工作模式的初始持续时长；

步骤311，基于液压油的温度和压力通过控制换向阀120对初始流量进行调节；

步骤320，持续获取行程传感器151检测到的间隔距离，并基于间隔距离进行循环控制，其中，循环控制中的每一次控制包括：

步骤3201，响应于间隔距离达到距离最大值，将当前时刻记录为第一时刻；

步骤3202，响应于在第一时刻之后，间隔距离首次达到距离最小值将当前时刻记录为第二时刻；

步骤3203，判断距离最大值和距离最小值是否满足预设条件；

步骤3204，若步骤3203的判断结果为是，至少以第一时刻和第二时刻之间的时间差值为反馈量控制换向阀120的第一工作模式的持续时长；

步骤3205，基于第一距离阈值通过控制换向阀120调节输入油缸130的液压油的流量；

步骤3206，获取应力传感器152检测到的冲击力的应力最大值；

步骤3207，基于最大值设定换向阀120的暂停模式的持续时长；

步骤3208，响应于间隔距离从距离最小值开始增加，将当前时刻记录为第三时刻；

步骤3209，响应于在第三时刻之后，间隔距离首次达到距离最大值将当前时刻记录为第四时刻；

步骤3210，判断距离最大值和距离最小值是否满足预设条件；

步骤3211，若步骤3210的判断结果为是，至少以第三时刻和第四时刻之间的时间差值为反馈量通过控制换向阀120的第二工作模式的持续时长；

步骤3212，若步骤3210的判断结果为否，基于第一距离阈值通过控制换向阀120调节输入油缸130的液压油的流量；

步骤3213，判断距离最大值和上一次控制循环中获取到的距离最大值的差值是否小于预设的第二距离阈值；若步骤3213的判断结果为否，则进入下一次控制循环；以及

步骤330，若步骤3213的判断结果为是，则结束循环控制。

发明人经实验发现：液压泵110的工作压力一般在20MPA以下。由于在此压力下，压力因素对液压油的黏度影响可以忽略不计，主要考虑温度对黏度的影响；当温度升高时，油分子内聚力减小，其黏度就出现下降。液压油黏度降低对系统造成的影响是泄漏量增加，由液压油缝隙流动的泄漏原理可知：泄漏量与液压油黏度的倒数成正比，温度升高，泄漏量成倍增加。因此，在步骤311中，可以基于液压油的温度通过控制换向阀120对初始流量进行调节，例如在温度每升高1℃的情况下，增加第一预设流量的液压油，以用于补偿上述液压油的泄露损失。上述第一预设流量可以根据油缸130的大小、型号进行确定。另外，当液压泵110的工作压力达到20MPA甚至更高时，也会增加泄漏量。因此，在步骤311中，还可以基于液压油的压力通过控制换向阀120对初始流量进行调节，例如在压力每升高1MPA的情况下，增加第二预设流量的液压油，以用于补偿上述液压油的泄露损失。油缸130中还可以额外布置液位传感器，液位传感器用于检测油缸130内的液位，以确定输入或抽出油缸130的液压油的流量。

上述步骤3201至步骤3205和方法200中的步骤2201至步骤2203的操作过程大体相同，这里不再赘述。这里需要补充的是，在步骤3203中，预设条件可以是距离最大值和距离最小值之间的距离差值大于预设的第一距离阈值。上述第一距离阈值，即冲击锤140在油缸130的半个冲程内的位移值，例如可以为1m、1.2m、1.5m等，具体根据冲击锤140的大小以及液压泵110的功率确定。上述第一距离阈值表示液压冲击锤系统100在正常工作时，冲击锤140所期望达到的位移值。若在步骤3203中，若判断距离差值小于预设的第一距离阈值，则说明冲击锤140的工作功率未达到标准值，此时进入步骤3205。在步骤3205中，可以通过控制换向阀120提高输入油缸130的液压油的流量，以提高冲击锤140的在单次冲程中的位移。

在步骤3206中，获取应力传感器152检测到的冲击力的应力最大值。可以理解由于冲击锤140在碰撞过程中存在剧烈碰撞，因此会产生不规则振动，这些振动可能会影响应力传感器152对冲击力的应力最大值的检测。在本实施例中，液压冲击锤系统100还额外设置低通滤波器，低通滤波器与应力传感器152电连接，用于获取作为模拟信号的应力信号的低频部分。获取应力传感器152检测到的冲击力的应力最大值包括：获取应力传感器152检测到的冲击力信号的低频部分的最大值。低通滤波器可以滤除由于振动产生的高频的应力信号，仅保留真正由于碰撞产生的冲击力的应力最大值，从而使得检测过程更加准确。

在本实施例中，换向阀120的运行模式包括在第一工作模式和第二工作模式之间的暂停模式，在暂停模式中，换向阀120对液压油流进行切断，即液压泵110既不向油缸130输入液压油，也不从油缸130中抽出液压油。在步骤3207中，基于步骤3206中获得的冲击力的应力最大值设定换向阀120的暂停模式的持续时长。可以理解，冲击力越大，冲击锤140推动物体(例如：管桩)的距离越长，这两者接触的时长也会越长，因此，可以将暂停模式的持续时长设定为与冲击力的大小成正相关的关系，从而使得暂停模式的持续时长和冲击锤140与物体的接触的时长相匹配。

上述步骤3208至步骤3212用于将冲击锤140上升过程的时长与换向阀120的第二模式的时长相匹配。

在步骤3208中，计时装置将冲击锤140即将脱离物体(即间隔距离从距离最小值开始增加)的时刻记录为第三时刻。上述第三时刻的确定可以通过对行程传感器151的检测信号进行分析完成。

在步骤3209中，计时装置将冲击锤140返回到间隔距离最大值的时刻记录为第四时刻。上述第四时刻的确定同样可以通过对行程传感器151的检测信号进行分析完成。具体原理和步骤3201、步骤3202类似，这里不再详述。

这里需要补充的是，在步骤3210中，预设条件也可以是距离最大值和距离最小值之间的距离差值大于预设的第一距离阈值。若在步骤3210中，判断距离差值小于预设的第一距离阈值，则说明冲击锤140的工作功率未达到标准值，此时进入步骤3212。在步骤3212中，可以通过控制换向阀120提高输入油缸130的液压油的流量，以提高冲击锤140的在单次冲程中的位移。

在步骤3213中，判断距离最大值和上一次控制循环中获取到的距离最大值的差值是否小于预设的第二距离阈值。若步骤3213的判断结果为是，则说明两次循环控制中，冲击锤140在单个冲程中的位移基本不变。此时可以认为，换向阀120的各个运行模式的持续时长和冲击锤140的运动过程基本匹配，并且在步骤330中，退出循环控制过程。在后续对换向阀120的控制过程可以参照最后一次循环控制时确定的各个运行模式的持续时长。若步骤3213的判断结果为否，则继续循环控制过程，直到行程传感器151检测到的距离最大值达到稳定。上述第二距离阈值例如可以为0.1m、0.05m等。

在另外一些实施例中，换向阀120的运行模式还包括停止模式。用于液压冲击锤系统100的控制方法还包括：响应于温度传感器153检测到的温度超过温度阈值和/或压力传感器154检测到的压力超过压力阈值，控制换向阀120进入停止模式，以终止液压冲击锤系统100的运行。液压冲击锤系统100还可以具有在异常情况下紧急停止液压泵110的功能。在温度传感器153检测到的温度超过温度阈值和/或压力传感器154检测到的压力超过压力阈值时，换向阀120控制液压泵110停止工作。上述温度阈值例如可以设置为90℃，压力阈值例如可以设置为100MPA。

根据本公开的另一个方面，还提供了一种用于液压冲击锤系统100的控制装置400，图4示出了根据本公开实施例的用于液压冲击锤140的控制装置400的结构框图。如图4所示，该装置400包括：初始设置单元410，配置成通过控制换向阀120设定输入油缸130的液压油的初始流量以及第一工作模式的初始持续时长和第二工作模式的初始持续时长；循环控制单元420，配置成持续获取行程传感器151检测到的间隔距离，并基于间隔距离进行循环控制，其中，循环控制单元420包括：第一计时模块421，配置成响应于间隔距离达到距离最大值，将当前时刻记录为第一时刻；第二计时模块422，配置成响应于在第一时刻之后，间隔距离首次达到距离最小值，将当前时刻记录为第二时刻；以及控制模块423，配置成响应于距离最大值和距离最小值满足预设条件，至少以第一时刻和第二时刻之间的时间差值为反馈量控制换向阀120的第一工作模式的持续时长。该装置400还包括：计录单元430，配置成持续记录每次冲击锤撞击物体时使物体相对于地面的下降距离。循环控制单元420，还配置成响应于下降距离小于预设的下降距离阈值，控制换向阀120进入停止模式。

应当理解，图4中所示装置400的各个单元/模块可以与参考图2描述的方法200中的各个步骤相对应。由此，上面针对方法200描述的操作、特征和优点同样适用于装置400及其包括的模块。为了简洁起见，某些操作、特征和优点在此不再赘述。

虽然上面参考特定模块讨论了特定功能，但是应当注意，本文讨论的各个模块的功能可以分为多个模块，和/或多个模块的至少一些功能可以组合成单个模块。本文讨论的特定模块执行动作包括该特定模块本身执行该动作，或者替换地该特定模块调用或以其他方式访问执行该动作(或结合该特定模块一起执行该动作)的另一个组件或模块。因此，执行动作的特定模块可以包括执行动作的该特定模块本身和/或该特定模块调用或以其他方式访问的、执行动作的另一模块。例如，上面描述的第一计时模块421和第二计时模块422在一些实施例中可以组合成单个模块。如本文使用的，短语“实体A发起动作B”可以是指实体A发出执行动作B的指令，但实体A本身并不一定执行该动作B。

还应当理解，本文可以在软件硬件元件或程序模块的一般上下文中描述各种技术。上面关于图4描述的各个模块可以在硬件中或在结合软件和/或固件的硬件中实现。例如，这些模块可以被实现为计算机程序代码/指令，该计算机程序代码/指令被配置为在一个或多个处理器中执行并存储在计算机可读存储介质中。可替换地，这些模块可以被实现为硬件逻辑/电路。例如，在一些实施例中，第一计时模块421、第二计时模块422和控制模块423中的一个或多个可以一起被实现在片上系统(System on Chip,SoC)中。SoC可以包括集成电路芯片(其包括处理器(例如，中央处理单元(Central Processing Unit,CPU)、微控制器、微处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)等)、存储器、一个或多个通信接口、和/或其他电路中的一个或多个部件)，并且可以可选地执行所接收的程序代码和/或包括嵌入式固件以执行功能。

根据本公开的一方面，提供了一种计算机设备，其包括存储器、处理器以及存储在存储器上的计算机程序。该处理器被配置为执行计算机程序以实现上文描述的任一方法实施例的步骤。

根据本公开的一方面，提供了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上文描述的任一方法实施例的步骤。

图5示出了可以被用来实施本文所描述的方法的计算机设备500的示例配置。举例来说，图1中所示的计算机设备160可以是或包括类似于计算机设备500的架构。上述用于液压冲击锤系统的控制方法也可以全部或至少部分地由计算机设备500或类似设备或系统实现。

计算机设备500可以是各种不同类型的设备。计算机设备500的示例包括但不限于：台式计算机、服务器计算机、笔记本电脑或上网本计算机、移动设备(例如，平板电脑、蜂窝或其他无线电话(例如，智能电话)、记事本计算机、移动台)、可穿戴设备(例如，眼镜、手表)、娱乐设备(例如，娱乐器具、通信地耦合到显示设备的机顶盒、游戏机)、电视或其他显示设备、汽车计算机等等。

计算机设备500可以包括能够诸如通过系统总线514或其他适当的连接彼此通信的至少一个处理器502、存储器504、(多个)通信接口506、显示设备508、其他输入/输出(I/O)设备510以及一个或更多大容量存储设备512。

处理器502可以是单个处理单元或多个处理单元，所有处理单元可以包括单个或多个计算单元或者多个核心。处理器502可以被实施成一个或更多微处理器、微型计算机、微控制器、数字信号处理器、中央处理单元、状态机、逻辑电路和/或基于操作指令来操纵信号的任何设备。除了其他能力之外，处理器502可以被配置成获取并且执行存储在存储器504、大容量存储设备512或者其他计算机可读介质中的计算机可读指令，诸如操作系统516的程序代码、应用程序518的程序代码、其他程序520的程序代码等。

存储器504和大容量存储设备512是用于存储指令的计算机可读存储介质的示例，所述指令由处理器502执行来实施前面所描述的各种功能。举例来说，存储器504一般可以包括易失性存储器和非易失性存储器二者(例如RAM、ROM等等)。此外，大容量存储设备512一般可以包括硬盘驱动器、固态驱动器、可移除介质、包括外部和可移除驱动器、存储器卡、闪存、软盘、光盘(例如CD、DVD)、存储阵列、网络附属存储、存储区域网等等。存储器504和大容量存储设备512在本文中都可以被统称为存储器或计算机可读存储介质，并且可以是能够把计算机可读、处理器可执行程序指令存储为计算机程序代码的非暂态介质，所述计算机程序代码可以由处理器502作为被配置成实施在本文的示例中所描述的操作和功能的特定机器来执行。

多个程序可以存储在大容量存储设备512上。这些程序包括操作系统516、一个或多个应用程序518、其他程序520和程序数据522，并且它们可以被加载到存储器504以供执行。这样的应用程序或程序模块的示例可以包括例如用于实现以下部件/功能的计算机程序逻辑(例如，计算机程序代码或指令)：初始设置单元410、循环控制单元420、第一计时模块421、第二计时模块422和控制模块423、方法200和/或方法300(包括方法200、300的任何合适的步骤)、和/或本文描述的另外的实施例。

虽然在图5中被图示成存储在计算机设备500的存储器504中，但是模块516、518、520和522或者其部分可以使用可由计算机设备500访问的任何形式的计算机可读介质来实施。如本文所使用的，“计算机可读介质”至少包括两种类型的计算机可读介质，也就是计算机可读存储介质和通信介质。

计算机可读存储介质包括通过用于存储信息的任何方法或技术实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质，所述信息诸如是计算机可读指令、数据结构、程序模块或者其他数据。计算机可读存储介质包括而不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术，CD-ROM、数字通用盘(DVD)、或其他光学存储装置，磁盒、磁带、磁盘存储装置或其他磁性存储设备，或者可以被用来存储信息以供计算机设备访问的任何其他非传送介质。与此相对，通信介质可以在诸如载波或其他传送机制之类的已调制数据信号中具体实现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据。本文所定义的计算机可读存储介质不包括通信介质。

一个或更多通信接口506用于诸如通过网络、直接连接等等与其他设备交换数据。这样的通信接口可以是以下各项中的一个或多个：任何类型的网络接口(例如，网络接口卡(NIC))、有线或无线(诸如IEEE 802.11无线LAN(WLAN))无线接口、全球微波接入互操作(Wi-MAX)接口、以太网接口、通用串行总线(USB)接口、蜂窝网络接口、BluetoothTM接口、近场通信(NFC)接口等。通信接口506可以促进在多种网络和协议类型内的通信，其中包括有线网络(例如LAN、电缆等等)和无线网络(例如WLAN、蜂窝、卫星等等)、因特网等等。通信接口506还可以提供与诸如存储阵列、网络附属存储、存储区域网等等中的外部存储装置(未示出)的通信。

在一些示例中，可以包括诸如监视器之类的显示设备508，以用于向用户显示信息和图像，例如关于液压冲击锤系统图像和传感器采集到的信息。其他I/O设备510可以是接收来自用户的各种输入并且向用户提供各种输出的设备，并且可以包括触摸输入设备、手势输入设备、摄影机、键盘、遥控器、鼠标、打印机、音频输入/输出设备等等。

本文描述的技术可以由计算机设备500的这些各种配置来支持，并且不限于本文所描述的技术的具体示例。例如，该功能还可以通过使用分布式系统在“云”上全部或部分地实现。云包括和/或代表用于资源的平台。平台抽象云的硬件(例如，服务器)和软件资源的底层功能。资源可以包括在远离计算机设备500的服务器上执行计算处理时可以使用的应用和/或数据。资源还可以包括通过因特网和/或通过诸如蜂窝或Wi-Fi网络的订户网络提供的服务。平台可以抽象资源和功能以将计算机设备500与其他计算机设备连接。因此，本文描述的功能的实现可以分布在整个云内。例如，功能可以部分地在计算机设备500上以及部分地通过抽象云的功能的平台来实现。

虽然在附图和前面的描述中已经详细地说明和描述了本公开，但是这样的说明和描述应当被认为是说明性的和示意性的，而非限制性的；本公开不限于所公开的实施例。通过研究附图、公开内容和所附的权利要求书，本领域技术人员在实践所要求保护的主题时，能够理解和实现对于所公开的实施例的变型。在权利要求书中，词语“包括”不排除未列出的其他元件或步骤，不定冠词“一”或“一个”不排除多个，术语“多个”是指两个或两个以上，并且术语“基于”应解释为“至少部分地基于”。在相互不同的从属权利要求中记载了某些措施的仅有事实并不表明这些措施的组合不能用来获益。

Claims (12)

1.一种用于液压冲击锤系统的控制方法，其中，所述液压冲击锤系统包括液压泵、换向阀、油缸、冲击锤和行程传感器，所述冲击锤经由连杆连接到所述油缸的活塞，以在所述活塞的带动下往复运动，所述液压泵用于向所述油缸输入液压油或从所述油缸抽出液压油，以驱动所述活塞在所述油缸内往复运动，所述行程传感器设置在所述冲击锤上，用于检测所述冲击锤到被施加冲击力的物体之间的间隔距离，所述换向阀用于控制所述液压泵向所述油缸输入液压油或从所述油缸抽出液压油，其中，所述换向阀的运行模式包括控制输入液压油的第一工作模式、控制抽出液压油的第二工作模式以及停止模式，其中，所述控制方法包括：

通过控制所述换向阀设定输入所述油缸的液压油的初始流量以及所述第一工作模式的初始持续时长和所述第二工作模式的初始持续时长；

持续获取所述行程传感器检测到的所述间隔距离，并基于所述间隔距离进行循环控制，其中，所述循环控制中的每一次控制包括：

响应于所述间隔距离达到距离最大值，将当前时刻记录为第一时刻；

响应于在所述第一时刻之后，所述间隔距离首次达到距离最小值，将当前时刻记录为第二时刻；以及

响应于所述距离最大值和所述距离最小值满足预设条件，至少以所述第一时刻和所述第二时刻之间的时间差值为反馈量控制所述换向阀的第一工作模式的持续时长；

持续记录每次冲击锤撞击所述物体时使所述物体相对于地面的下降距离；以及

响应于所述下降距离小于预设的下降距离阈值，控制所述换向阀进入所述停止模式。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其中，所述循环控制中的每一次控制还包括：

响应于所述间隔距离从距离最小值开始增加，将当前时刻记录为第三时刻；

响应于在所述第三时刻之后，所述间隔距离首次达到距离最大值，将当前时刻记录为第四时刻；以及

响应于所述距离最大值和所述距离最小值满足所述预设条件，至少以所述第三时刻和所述第四时刻之间的时间差值为反馈量通过控制所述换向阀的第二工作模式的持续时长。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其中，所述液压冲击锤系统还包括温度传感器和压力传感器，所述温度传感器和压力传感器均设置在所述油缸内部，用于分别检测所述液压油的温度和压力，其中，所述方法还包括：

通过控制所述换向阀设定输入所述油缸的液压油的初始流量之后：

基于所述液压油的温度和压力通过控制所述换向阀对所述初始流量进行调节。

4.根据权利要求2所述的控制方法，其中，所述液压冲击锤系统还包括应力传感器，所述应力传感器设置在所述冲击锤上，用于直接或间接检测所述冲击锤施加到所述物体上的冲击力，所述换向阀的运行模式还包括在所述第一工作模式和所述第二工作模式之间的暂停模式，其中，所述循环控制中的每一次控制还包括：

获取所述应力传感器检测到的冲击力的应力最大值；以及

基于所述应力最大值设定所述换向阀的暂停模式的持续时长。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其中，所述液压冲击锤系统还包括低通滤波器，所述低通滤波器与所述应力传感器电连接，用于获取冲击力信号的低频部分，其中，所述获取所述应力传感器检测到的冲击力的应力最大值包括：

获取所述应力传感器检测到的冲击力信号的低频部分的最大值。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的控制方法，其中，所述预设条件包括所述距离最大值和所述距离最小值之间的距离差值大于预设的第一距离阈值，所述循环控制中的每一次控制还包括：

响应于所述距离差值小于所述第一距离阈值，基于所述第一距离阈值通过控制所述换向阀调节输入所述油缸的液压油的流量。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的控制方法，其中，所述循环控制中的每一次控制还包括：

响应于所述距离最大值和所述距离最小值满足预设条件，且所述距离最大值和上一次控制循环中获取到的距离最大值的差值小于预设的第二距离阈值，结束所述循环控制。

8.根据权利要求3所述的控制方法，还包括：

响应于所述温度传感器检测到的温度超过温度阈值和/或所述压力传感器检测到的压力超过压力阈值，控制所述换向阀进入所述停止模式，以终止所述液压冲击锤系统的运行。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的控制方法，其中，所述至少以所述第一时刻和所述第二时刻之间的时间差值为反馈量控制所述换向阀的第一工作模式的持续时长包括：

利用PID控制，调节所述换向阀的第一工作模式的持续时长。

10.一种用于液压冲击锤系统的控制装置，其中，所述液压冲击锤系统包括液压泵、换向阀、油缸、冲击锤和行程传感器，所述冲击锤经由连杆连接到所述油缸的活塞，以在所述活塞的带动下往复运动，所述液压泵用于向所述油缸输入液压油或从所述油缸抽出液压油，以驱动所述活塞在所述油缸内往复运动，所述行程传感器设置在所述冲击锤上，用于检测所述冲击锤到被施加冲击力的物体之间的间隔距离，所述换向阀用于控制所述液压泵向所述油缸输入液压油或从所述油缸抽出液压油，其中，所述换向阀包括控制输入液压油的第一工作模式、控制抽出液压油的第二工作模式以及停止模式，其中，所述控制装置包括：

初始设置单元，配置成通过控制所述换向阀设定输入所述油缸的液压油的初始流量以及所述第一工作模式的初始持续时长和所述第二工作模式的初始持续时长；

循环控制单元，配置成持续获取所述行程传感器检测到的所述间隔距离，并基于所述间隔距离进行循环控制，其中，所述循环控制单元包括：

第一计时模块，配置成响应于所述间隔距离达到距离最大值，将当前时刻记录为第一时刻；

第二计时模块，配置成响应于在所述第一时刻之后，所述间隔距离首次达到距离最小值，将当前时刻记录为第二时刻；以及

控制模块，配置成响应于所述距离最大值和所述距离最小值满足预设条件，至少以所述第一时刻和所述第二时刻之间的时间差值为反馈量控制所述换向阀的第一工作模式的持续时长；以及

计录单元，配置成持续记录每次冲击锤撞击所述物体时使所述物体相对于地面的下降距离；其中，

所述循环控制单元，还配置成响应于所述下降距离小于预设的下降距离阈值，控制所述换向阀进入所述停止模式。

11.一种计算机设备，包括：

至少一个处理器；以及

至少一个存储器，其上存储有计算机程序，

其中，所述计算机程序在被所述至少一个处理器执行时，使所述至少一个处理器执行权利要求1-9中任一项所述的方法。

12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使所述处理器执行权利要求1-9中任一项所述的方法。

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