CN115370625A - 一种宽调速范围电液控制系统及其多模式切换控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种宽调速范围电液控制系统及其多模式切换控制方法，属于液压控制技术领域，控制器实时计算负载力，并结合活塞位置信息和指令速度输出控制信号，控制伺服电机的转速、开关阀和三位三通换向阀的开闭、比例旁路阀的阀口开度，实现阻抗伸出、阻抗缩回、超越伸出、超越缩回四个工作象限的低速、中速、高速共12种模式输出。本发明拓宽了系统在四个象限工作模式下的速度范围，实现了低速控制范围的全覆盖，并能增加高速运动极限。

Description

一种宽调速范围电液控制系统及其多模式切换控制方法

技术领域

本发明属于液压控制技术领域，涉及一种宽调速范围电液控制系统及其多模式切换控制方法。

背景技术

分布式独立电液控制系统广泛运用于航空航天和工程机械领域，是一种典型的泵控系统，主要由电机、液压泵、液压阀、蓄能器、液压缸组成。

现有的分布式独立电液控制系统，由伺服电机驱动液压泵，由蓄能器平衡两腔流量差。液压泵在使用过程中有最低和最高转速限制，如果转速过低，系统的供油量就会较小，可能导致泵吸油不足，引起噪音、气蚀等现象，如果转速过高，系统的压力损失会显著增大，该系统液压缸的运动速度由液压泵的最低和最高转速决定，不能满足实际工程应用中较低和较高的速度需求。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种宽调速范围电液控制系统及其多模式切换控制方法，以拓宽系统的速度范围，满足实际工程应用中的较低和较高速度需求。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种宽调速范围电液控制系统，包括控制器、液压缸和由伺服电机驱动的液压泵，液压泵具有第一泵油口和第二泵油口，第一泵油口通过第一支路与液压缸的无杆腔相连，第二泵油口通过第二支路与液压缸的有杆腔相连；第一支路设有第一先导式液控单向阀和三位三通换向阀；第二支路设有第二先导式液控单向阀和开关阀；第一先导式液控单向阀的先导阀口与第二支路相连，第二先导式液控单向阀的先导阀口与第一支路相连；第一支路和第二支路之间设有比例旁路阀，比例旁路阀的输入端和输出端分别与第一支路和第二支路相连；三位三通换向阀为中位保压，左位时通过单向预载阀与液压缸的无杆腔连通，右位时与液压缸的无杆腔直接连通；第一先导式液控单向阀和第二先导式液控单向阀的输出端之间设有蓄能器；液压缸连接有位移传感器以采集活塞位置信号；液压缸无杆腔连接有第一压力传感器以采集液压缸无杆腔油液压力信号，液压缸有杆腔连接有第二压力传感器以采集液压缸有杆腔油液压力信号；控制器与开关阀、比例旁路阀、三位三通换向阀、位移传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、伺服电机的伺服驱动器相连。

可选地，所述第一支路设有第一溢流阀，第二支路设有第二溢流阀。

可选地，所述蓄能器连接有过滤油路以过滤流向蓄能器的油液。

可选地，所述过滤油路包括进流节流的第一单向阀和出流节流的第二单向阀，第一单向阀和第二单向阀并联，第二单向阀串联有过滤器。

一种宽调速范围电液控制系统的多模式切换控制方法，提供上述所述的电液控制系统，控制器实时计算负载力F＝P₁A₁-P₂A₂，并结合活塞位置信息和指令速度V输出控制信号，以控制伺服电机的转速、开关阀和三位三通换向阀的开闭、比例旁路阀的阀口开度，实现阻抗伸出、阻抗缩回、超越伸出、超越缩回四个工作象限的低速、中速、高速模式输出：

1)低速阻抗伸出模式：当指令速度V满足0≤V＜V_min，负载力F满足F>0，切换至低速阻抗伸出模式，此时泵转速信号为n＝n_min，阀口控制信号为三位三通换向阀切换至左位，开关阀开启，比例旁路阀根据控制器计算的比例旁路阀开启面积开启；

2)中速阻抗伸出模式：当指令速度V满足V_min≤V≤V_max，负载力F满足F>0，切换至中速阻抗伸出模式，此时泵转速信号为n_min＜n＜n_max，阀口控制信号为三位三通换向阀切换至右位，开关阀开启，比例旁路阀关闭；

3)高速阻抗伸出模式：当指令速度V满足V＞V_max，负载力F满足F>0，切换至高速阻抗伸出模式，此时泵转速信号为n＝n_max，阀口控制信号为三位三通换向阀切换至右位，开关阀关闭，比例旁路阀根据控制器计算的比例旁路阀开启面积开启；

4)低速阻抗缩回模式：当指令速度V满足-V_min＜V≤0，负载力F满足F<0，切换至低速阻抗缩回模式，此时泵转速信号为n＝-n_min，阀口控制信号为三位三通换向阀切换至右位，开关阀开启，比例旁路阀根据控制器计算的比例旁路阀开启面积开启；

5)中速阻抗缩回模式：当指令速度V满足-V_max＜V＜-V_min，负载力F满足F<0，切换至中速阻抗缩回模式，此时泵转速信号为-n_max＜n＜-n_min，阀口控制信号为三位三通换向阀10切换至右位，开关阀开启，比例旁路阀关闭；

6)高速阻抗缩回模式：当指令速度V满足V＜-V_max，负载力F满足F<0，切换至高速阻抗缩回模式，此时泵转速信号为n＝-n_max，阀口控制信号为三位三通换向阀10切换至右位，开关阀开启，比例旁路阀关闭，系统实际速度为V_max；

7)低速超越伸出模式：当指令速度V满足0≤V＜V_min，负载力F满足F<0，切换至低速超越伸出模式，此时泵转速信号为n＝0，阀口控制信号为三位三通换向阀切换至右位，开关阀开启，比例旁路阀根据控制器计算的比例旁路阀开启面积开启；

8)中速超越伸出模式：当指令速度V满足V_min＜V＜V_max，负载力F满足F<0，切换至中速超越伸出模式，此时泵转速信号为n_min＜n＜n_max，阀口控制信号为三位三通换向阀切换至右位，开关阀开启，比例旁路阀关闭；

9)高速超越伸出模式：当指令速度V满足V＞V_max，负载力F满足F<0，切换至高速超越伸出模式，此时泵转速信号为n＝n_max，阀口控制信号为三位三通换向阀切换至右位，开关阀开启，比例旁路阀根据控制器计算的比例旁路阀开启面积开启；

10)低速超越缩回模式：当指令速度V满足-V_min＜V≤0，负载力F满足F>0，切换至低速超越缩回模式，此时泵转速信号为n＝0，阀口控制信号为三位三通换向阀切换至右位，开关阀开启，比例旁路阀根据控制器计算的比例旁路阀开启面积开启；

11)中速超越缩回模式：当指令速度V满足-V_max＜V＜-V_min，负载力F满足F>0，切换至中速超越缩回模式，此时泵转速信号为-n_max＜n＜-n_min，阀口控制信号为三位三通换向阀切换至右位，开关阀开启，比例旁路阀关闭；

12)高速超越缩回模式：当指令速度V满足V＜-V_max，负载力F满足F>0，切换至高速超越缩回模式，此时泵转速信号为n＝-n_max，阀口控制信号为三位三通换向阀切换至右位，开关阀开启，比例旁路阀根据控制器计算的比例旁路阀开启面积开启；

其中，P₁为无杆腔油液压力、P₂为有杆腔油液压力、A₁为无杆腔的活塞面积，A₂为有杆腔的活塞面积，V_min为不考虑各阀辅助调速时系统最小速度，V_max为不考虑各阀辅助调速时系统最大速度，n_min为液压泵最低转速，n_max为液压泵最高转速。

本发明的有益效果在于：具有阻抗伸出、阻抗缩回、超越伸出、超越缩回四个工作象限的低速、中速、高速共12种模式输出，拓宽了系统在各个工作模式下的速度范围，满足了实际工程应用中的较低和较高速度需求。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明一种宽调速范围电液控制系统的示意图。

附图标记：伺服电机1、液压泵2、第一溢流阀3.1、第二溢流阀3.2、第一先导式液控单向阀4.1、第二先导式液控单向阀4.2、过滤器5、第一单向阀6.1、第二单向阀6.2、单向预载阀6.3、蓄能器7、开关阀8、比例旁路阀9、三位三通换向阀10、液压缸11、第一压力传感器12.1、第二压力传感器12.2、位移传感器13、控制器14、伺服驱动器15。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，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的具体含义。

参阅图1，一种宽调速范围电液控制系统，包括伺服电机1，液压泵2，用于保证系统安全的第一溢流阀3.1和第二溢流阀3.2，用于平衡系统流量的第一先导式液控单向阀4.1和第二先导式液控单向阀4.2，过滤器5，第一单向阀6.1，第二单向阀6.2，单向预载阀6.3，蓄能器7，用于保持液压缸活塞位置和辅助调速的开关阀8，用于辅助调速的比例旁路阀9，三位三通换向阀10，液压缸11，第一压力传感器12.1，第二压力传感器12.2，位移传感器13，控制器14，伺服驱动器15。液压缸11无杆腔侧连接三位三通换向阀10，三位三通换向阀10工作在左位时，液压泵2的上侧泵口通过单向预载阀6.3与液压缸11的无杆腔连通，三位三通换向阀10工作在右位时液压泵2上侧泵口直接与液压缸11的无杆腔连通，三位三通换向阀10工作在中位时与开关阀8配合实现固定液压缸11的活塞位置。第一压力传感器12.1采集液压缸11无杆腔油液压力信号，第二压力传感器12.2采集液压缸11有杆腔油液压力信号，位移传感器13采集液压缸11的活塞位置信号，由控制器14对两腔压力信号和位置信号进行处理，结合指令速度判断系统此时的工作模式同时计算出速度控制所需要的泵转速，并决定开关阀8、三位三通换向阀10的开闭情况以及旁路比例阀9的开启比例，最终以电压信号的形式输出进行泵阀控制，从而实现拓宽各工作模式下的调速范围。

本发明在速度控制过程中，系统通过第一先导式液控单向阀4.1、第二先导式液控单向阀 4.2以及蓄能器7来实现流量平衡，具体工作原理为：伺服电机1驱动液压泵2转动，当液压缸11阻抗伸出时，伺服电机1正转，液压缸11无杆腔为高压腔，第二先导式液控单向阀4.2 开启，蓄能器7的油液经第一单向阀6.1、第二先导式液控单向阀4.2流入系统低压侧补充油液，当液压缸11阻抗缩回时，伺服电机1反转，液压缸11有杆腔油液为高压腔，第一先导式液控单向阀4.1开启，液压缸11无杆腔侧多余油液经第一先导式液控单向阀4.1、过滤器5、第二单向阀6.2流回蓄能器7，从而保证系统运行时液压缸11的两腔流量平衡，超越模式下分析同理。

本发明通过调定第一溢流阀3.1和第二溢流阀3.2的溢流压力，保证液压缸11的两腔压力不高于安全压力，实现系统安全运行。过滤器5的作用是过滤流回蓄能器的油液，提高蓄能器的使用寿命。

本发明的宽调速范围电液控制系统的多模式切换控制方法如下：第一压力传感器12.1采集液压缸11无杆腔油液压力P₁，第二压力传感器12.2采集液压缸11有杆腔油液压力P₂，位移传感器13采集液压缸11的活塞位置信号，由控制器14根据位置信号判断此时活塞位置，由两腔压力值计算负载力F＝P₁A₁-P₂A₂，结合指令速度V判断系统此时的工作模式，同时计算出速度控制所需要的泵转速n。

若控制器14判断指令速度V>0，同时根据液压缸11的两腔压力计算的负载力F>0，则判断此时系统工作在阻抗伸出模式，用液压缸11无杆腔侧活塞面积A₁计算此时系统流入无杆腔的流量Q₁＝VA₁，并进一步计算出所需泵转速

1)若计算转速值在液压泵2的最低转速与最高转速区间，即n_min＜n＜n_max，则将此转速信号输出给伺服驱动器15，进一步控制伺服电机1以计算转速运行，系统以中速阻抗伸出模式运行；

2)若n＜n_min，则输出信号控制伺服电机1以液压泵2最低转速正转，同时控制三位三通换向阀10换向，使单向预载阀6.3工作，由此时液压泵2流量Q_P和流入液压缸11无杆腔侧流量Q₁计算出流经比例旁路阀9的流量dQ＝Q_P-Q₁，进一步计算出比例旁路阀9的开启面积

并转化为阀口开度信号输出至比例旁路阀9，从而实现拓宽低速范围，系统以低速阻抗伸出模式运行；

3)若n＞n_max，则输出信号控制伺服电机1以液压泵2最高转速正转，同时控制开关阀8 关闭，使液压缸11以差动模式运行，此时流经比例旁路阀9的流量dQ＝Q₂，进一步计算出比例旁路阀9的开启面积

并转化为阀口开度信号输出至比例旁路阀9，从而实现拓宽高速范围，系统以高速阻抗伸出模式运行；

若控制器14判断指令速度V<0，同时根据液压缸11的两腔压力计算的负载力F>0，则判断此时系统工作在超越缩回模式，用液压缸11无杆腔侧活塞面积A₁计算此时系统流出无杆腔的流量Q₁＝VA₁，并进一步计算出所需泵转速

1)若计算转速值在液压泵2的最低转速与最高转速区间，即-n_max＜n＜-n_min，则将此转速信号输出给伺服驱动器15，进一步控制伺服电机1以计算转速运行，系统以中速超越缩回模式运行；

2)若n＞-n_min，则输出信号控制伺服电机1停转，此时流经比例旁路阀9的流量dQ＝Q₁, 进一步计算出比例旁路阀9的开启面积

并转化为阀口开度信号输出至比例旁路阀9，从而实现拓宽低速范围，系统以低速超越缩回模式运行；

3)若n＜-n_max，则输出信号控制伺服电机1以液压泵2最高转速反转，由此时液压泵2 流量Q_P和流出液压缸11无杆腔侧流量Q₁计算出流经比例旁路阀9的流量dQ＝Q₁-Q_P，进一步计算出比例旁路阀9的开启面积

并转化为阀口开度信号输出至比例旁路阀9，从而实现拓宽高速范围，系统以高速超越缩回模式运行。

若控制器14判断指令速度V>0，同时根据液压缸11的两腔压力计算的负载力F<0，则判断此时系统工作在超越伸出模式，用液压缸11有杆腔侧活塞面积A₂计算此时系统流出有杆腔的流量Q₂＝VA₂，并进一步计算出所需泵转速

1)若计算转速值在液压泵2的最低转速与最高转速区间，即n_min＜n＜n_max，则将此转速信号输出给伺服驱动器15，进一步控制伺服电机1以计算转速运行，系统以中速超越伸出模式运行；

2)若n＜n_min，则输出信号控制伺服电机1停转，此时流经比例旁路阀9的流量dQ＝Q₂，进一步计算出比例旁路阀9的开启面积

并转化为阀口开度信号输出至比例旁路阀9，从而实现拓宽低速范围，系统以低速超越伸出模式运行；

3)若n＞n_max，则输出信号控制伺服电机1以液压泵2最高转速正转，由此时液压泵2流量Q_P和流出液压缸11有杆腔侧流量Q₂计算出流经比例旁路阀9的流量dQ＝Q₂-Q_P，进一步计算出比例旁路阀9的开启面积

并转化为阀口开度信号输出至比例旁路阀9，从而实现拓宽高速范围，系统以高速超越伸出模式运行。

若控制器14判断指令速度V<0，同时根据液压缸11的两腔压力计算的负载力F<0，则判断此时系统工作在阻抗缩回模式，用液压缸11有杆腔侧活塞面积A₂计算此时系统流入有杆腔的流量Q₂＝VA₂，并进一步计算出所需泵转速

1)若计算转速值在液压泵2的最低转速与最高转速区间，即-n_max＜n＜-n_min，则将此转速信号输出给伺服驱动器15，进一步控制伺服电机1以计算转速运行，系统以中速阻抗缩回模式运行；

2)若n＞-n_min，则输出信号控制伺服电机1以液压泵2最低转速反转，由此时液压泵2 流量Q_P和流入液压缸11有杆腔侧流量Q₂计算出流经比例旁路阀9的流量dQ＝Q_P-Q₂,进一步计算出比例旁路阀9的开启面积

并转化为阀口开度信号输出至比例旁路阀9，从而实现拓宽低速范围，系统以低速阻抗模式运行；

3)若n＜-n_max，则输出信号控制伺服电机1以液压泵2最高转速反转，同时控制比例旁路阀9关闭，此时速度无法进一步被拓宽，系统速度为中速阻抗模式中的最大速度。

其中，A₁为液压缸11的无杆腔的活塞面积、A₂为液压缸11的有杆腔的活塞面积、V_P为液压泵1的排量、C_d为流量系数、ρ为液压油密度、Q₁为液压缸11的无杆腔流量、Q₂为液压缸11的有杆腔流量、Q_P为液压泵1的流量。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种宽调速范围电液控制系统，其特征在于：包括控制器、液压缸和由伺服电机驱动的液压泵，液压泵具有第一泵油口和第二泵油口，第一泵油口通过第一支路与液压缸的无杆腔相连，第二泵油口通过第二支路与液压缸的有杆腔相连；第一支路设有第一先导式液控单向阀和三位三通换向阀；第二支路设有第二先导式液控单向阀和开关阀；第一先导式液控单向阀的先导阀口与第二支路相连，第二先导式液控单向阀的先导阀口与第一支路相连；第一支路和第二支路之间设有比例旁路阀，比例旁路阀的输入端和输出端分别与第一支路和第二支路相连；三位三通换向阀为中位保压，左位时通过单向预载阀与液压缸的无杆腔连通，右位时与液压缸的无杆腔直接连通；第一先导式液控单向阀和第二先导式液控单向阀的输出端之间设有蓄能器；液压缸连接有位移传感器以采集活塞位置信号；液压缸无杆腔连接有第一压力传感器以采集液压缸无杆腔油液压力信号，液压缸有杆腔连接有第二压力传感器以采集液压缸有杆腔油液压力信号；控制器与开关阀、比例旁路阀、三位三通换向阀、位移传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、伺服电机的伺服驱动器相连。

2.根据权利要求1所述的一种宽调速范围电液控制系统，其特征在于：所述第一支路设有第一溢流阀，第二支路设有第二溢流阀。

3.根据权利要求1所述的一种宽调速范围电液控制系统，其特征在于：所述蓄能器连接有过滤油路以过滤流向蓄能器的油液。

4.根据权利要求3所述的一种宽调速范围电液控制系统，其特征在于：所述过滤油路包括进流节流的第一单向阀和出流节流的第二单向阀，第一单向阀和第二单向阀并联，第二单向阀串联有过滤器。

5.一种宽调速范围电液控制系统的多模式切换控制方法，其特征在于：提供如权利要求1～4任一所述的电液控制系统，控制器实时计算负载力F＝P₁A₁-P₂A₂，并结合活塞位置信息和指令速度V输出控制信号，以控制伺服电机的转速、开关阀和三位三通换向阀的开闭、比例旁路阀的阀口开度，实现阻抗伸出、阻抗缩回、超越伸出、超越缩回四个工作象限的低速、中速、高速模式输出：

1)低速阻抗伸出模式：当指令速度V满足0≤V<V_min，负载力F满足F>0，切换至低速阻抗伸出模式，此时泵转速信号为n＝n_min，阀口控制信号为三位三通换向阀切换至左位，开关阀开启，比例旁路阀根据控制器计算的比例旁路阀开启面积开启；

2)中速阻抗伸出模式：当指令速度V满足V_min≤V≤V_max，负载力F满足F>0，切换至中速阻抗伸出模式，此时泵转速信号为n_min<n<n_max，阀口控制信号为三位三通换向阀切换至右位，开关阀开启，比例旁路阀关闭；

3)高速阻抗伸出模式：当指令速度V满足V>V_max，负载力F满足F>0，切换至高速阻抗伸出模式，此时泵转速信号为n＝n_max，阀口控制信号为三位三通换向阀切换至右位，开关阀关闭，比例旁路阀根据控制器计算的比例旁路阀开启面积开启；

4)低速阻抗缩回模式：当指令速度V满足-V_min<V≤0，负载力F满足F<0，切换至低速阻抗缩回模式，此时泵转速信号为n＝-n_min，阀口控制信号为三位三通换向阀切换至右位，开关阀开启，比例旁路阀根据控制器计算的比例旁路阀开启面积开启；

5)中速阻抗缩回模式：当指令速度V满足-V_max<V<-V_min，负载力F满足F<0，切换至中速阻抗缩回模式，此时泵转速信号为-n_max<n<-n_min，阀口控制信号为三位三通换向阀10切换至右位，开关阀开启，比例旁路阀关闭；

6)高速阻抗缩回模式：当指令速度V满足V<-V_max，负载力F满足F<0，切换至高速阻抗缩回模式，此时泵转速信号为n＝-n_max，阀口控制信号为三位三通换向阀10切换至右位，开关阀开启，比例旁路阀关闭，系统实际速度为V_max；

7)低速超越伸出模式：当指令速度V满足0≤V<V_min，负载力F满足F<0，切换至低速超越伸出模式，此时泵转速信号为n＝0，阀口控制信号为三位三通换向阀切换至右位，开关阀开启，比例旁路阀根据控制器计算的比例旁路阀开启面积开启；

8)中速超越伸出模式：当指令速度V满足V_min<V<V_max，负载力F满足F<0，切换至中速超越伸出模式，此时泵转速信号为n_min<n<n_max，阀口控制信号为三位三通换向阀切换至右位，开关阀开启，比例旁路阀关闭；

9)高速超越伸出模式：当指令速度V满足V>V_max，负载力F满足F<0，切换至高速超越伸出模式，此时泵转速信号为n＝n_max，阀口控制信号为三位三通换向阀切换至右位，开关阀开启，比例旁路阀根据控制器计算的比例旁路阀开启面积开启；

10)低速超越缩回模式：当指令速度V满足-V_min<V≤0，负载力F满足F>0，切换至低速超越缩回模式，此时泵转速信号为n＝0，阀口控制信号为三位三通换向阀切换至右位，开关阀开启，比例旁路阀根据控制器计算的比例旁路阀开启面积开启；

11)中速超越缩回模式：当指令速度V满足-V_max<V<-V_min，负载力F满足F>0，切换至中速超越缩回模式，此时泵转速信号为-n_max<n<-n_min，阀口控制信号为三位三通换向阀切换至右位，开关阀开启，比例旁路阀关闭；

12)高速超越缩回模式：当指令速度V满足V<-V_max，负载力F满足F>0，切换至高速超越缩回模式，此时泵转速信号为n＝-n_max，阀口控制信号为三位三通换向阀切换至右位，开关阀开启，比例旁路阀根据控制器计算的比例旁路阀开启面积开启；

其中，P₁为无杆腔油液压力、P₂为有杆腔油液压力、A₁为无杆腔的活塞面积，A₂为有杆腔的活塞面积，V_min为不考虑各阀辅助调速时系统最小速度，V_max为不考虑各阀辅助调速时系统最大速度，n_min为液压泵最低转速，n_max为液压泵最高转速。

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