CN116447184A - 液压系统控制方法、计算机设备及机器可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种液压系统控制方法、计算机设备及机器可读存储介质，属于液压技术领域。方法包括获取对执行机构的指令速度、第一压力检测装置检测到的阀芯压降以及温度检测装置检测到的油液温度，根据油液温度、目标工作参数以及预设的温度‑参数‑影响系数的对应关系，确定第一影响系数；考虑油液温度，通过第一影响系数将油液温度对控制过程中产生的影响进行补偿，以根据指令速度、第一影响系数、阀芯压降以及小孔流量公式，确定温度补偿后的控制阀的目标过流面积，从而确定目标过流面积对应的控制信号，控制控制阀达到该目标过流面积，降低执行机构的实际速度与指令速度之间的误差，实现对执行机构速度的精准控制。

Description

液压系统控制方法、计算机设备及机器可读存储介质

技术领域

本发明涉及液压技术领域，具体地涉及一种液压系统控制方法、计算机设备及机器可读存储介质。

背景技术

对于起重机、挖掘机等工程机械，往往涉及单动作或复合动作速度控制，现有速度控制一般采用阀前或阀后补偿负载敏感系统、正流量控制、负流量控制、恒功率控制等方式。负载敏感系统由于在涉及单动作或复合动作时，因压力补偿阀与主阀之间的匹配关系、泵恒功率特性等因素影响，主阀前后的压差并不能保证为理想恒定值，单动作或复合动作时很难达到理论要求的速度曲线，继而影响主机的操控性及智能化；而负流量和正流量控制系统，各动作分配的流量大小除与主阀开口有关外，还与负载大小有关，压力小的先动，压力大的后动。

可见，现有的速度控制方法通过解决多负载流量匹配问题，只能满足工况流量粗分配，对于流量控制或流量分配精度要求高的工况并不适用，即无法实现对流量或速度的精确控制。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明实施例的目的是提供一种液压系统控制方法、处理器及机器可读存储介质。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种液压系统控制方法，液压系统包括至少两个工作联以及与各个工作联对应的执行机构，工作联包括控制阀、用于检测控制阀压降的第一压力检测装置以及用于检测油液温度的温度检测装置，控制阀与执行机构连接，液压系统控制方法包括：

获取对执行机构的指令速度、第一压力检测装置检测到的阀芯压降以及温度检测装置检测到的油液温度；

根据油液温度、目标工作参数以及预设的温度-参数-影响系数的对应关系，确定第一影响系数，目标工作参数与指令速度关联；

根据指令速度、第一影响系数、阀芯压降以及小孔流量公式，确定控制阀的目标过流面积；

确定目标过流面积对应的控制信号，其中，控制信号用于控制控制阀达到目标过流面积。

在本发明实施例中，获取对执行机构的指令速度，包括：

获取期望速度；

根据油液温度、期望工作参数、阀芯压降确定预测速度，期望工作参数与期望速度关联；

在期望速度大于预测速度的情况下，确定速度控制参数；

基于速度控制参数修正期望速度得到指令速度。

在本发明实施例中，确定速度控制参数，包括：

根据阀芯压降与预设阀芯压降-控制参数对应关系确定速度控制参数。

在本发明实施例中，根据阀芯压降与预设阀芯压降-控制参数对应关系确定速度控制参数，包括：

根据预设阀芯压降-控制参数对应关系，确定阀芯压降对应的速度控制参数，其中，速度控制参数大于零且小于或等于1；

根据获取的工况需求和各个速度控制参数确定速度控制参数。

在本发明实施例中，液压系统还包括与控制阀进油口连接的液压泵以及用于检测液压泵的泵出口压力的第二压力检测装置，确定速度控制参数，包括：

获取第二压力检测装置检测到的泵出口压力；

根据各个泵出口压力与预设泵出口压力-控制参数对应关系确定速度控制参数。

在本发明实施例中，液压系统还包括与控制阀进油口连接的液压泵以及用于检测液压泵的泵出口压力的第二压力检测装置，确定速度控制参数，包括：

获取第二压力检测装置检测到的泵出口压力；

确定泵出口压力是否大于预设整定阈值；

在泵出口压力大于预设整定阈值的情况下，根据阀芯压降与预设阀芯压降-控制参数对应关系确定速度控制参数。

在本发明实施例中，根据油液温度、期望工作参数、阀芯压降确定预测速度包括：

根据期望工作参数确定控制阀的初始过流面积；

根据油液温度、期望工作参数以及预设的温度-参数-影响系数的对应关系，确定第二影响系数；

根据初始过流面积和第二影响系数确定液导；

根据液导和阀芯压降确定预测速度。

在本发明实施例中，基于速度控制参数修正期望速度得到指令速度，包括：

基于速度控制参数修正期望速度；

确定修正后的期望速度和预测速度中的最小值作为指令速度。

在本发明实施例中，执行机构包括油缸，工作联还包括用于检测控制阀阀芯位移的第一位移检测装置、用于检测油缸的油缸位移的第二位移检测装置，

目标工作参数包括阀芯位移、控制阀的控制信号、油缸位移或者油缸速度中的至少一者，其中，基于油缸位移确定油缸速度。

在本发明实施例中，确定目标过流面积对应的控制信号，包括：

获取对执行机构进行测速得到的反馈速度；

根据指令速度与反馈速度之间的差值对控制信号进行修正。

本发明第二方面提供了一种计算机设备，包括处理器和存储器，存储器存储有能够被处理器执行的机器可执行指令，处理器可执行机器可执行指令以实现如上述实施例所述的液压系统控制方法。

本发明第三方面提供了一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行如上述实施例所述的液压系统控制方法。

通过上述技术方案，获取对执行机构的指令速度、第一压力检测装置检测到的阀芯压降以及温度检测装置检测到的油液温度，根据油液温度、目标工作参数以及预设的温度-参数-影响系数的对应关系，确定第一影响系数；考虑油液温度并通过实时的工作参数确定第一影响系数，以将油液温度对控制过程中产生的影响进行补偿，进而以根据指令速度、第一影响系数、阀芯压降以及小孔流量公式，确定温度补偿后的控制阀的目标过流面积，从而确定该目标过流面积对应的控制信号，控制控制阀达到该目标过流面积，降低执行机构的实际速度与指令速度之间的误差，实现对执行机构速度的精准控制。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1为根据本发明一实施例的液压系统控制方法的流程示意图；

图2为根据本发明一实施例的液压系统的结构示意图；

图3为根据本发明一实施例的液压系统控制方法的速度控制策略示意图；

图4为根据本发明一实施例的控制阀的理想阀芯压降曲线示意图；

图5为根据本发明一实施例的基于阀芯压降的速度控制策略示意图；

图6为根据本发明另一实施例的基于阀芯压降的速度控制策略示意图；

图7为根据本发明另一实施例的基于泵出口压力的速度控制策略示意图；

图8为根据本发明另一实施例的基于阀芯位移的液导大小示意图；

图9为根据本发明另一实施例的基于控制信号的液导大小示意图；

图10为根据本发明另一实施例的液压系统控制方法的前馈控制策略示意图。

附图标记说明

10、执行机构；20、控制阀；30第一压力检测装置；40、温度检测装置；50、第一位移检测装置；60、液压泵；70、第二压力检测装置；80、第二位移检测装置；90、控制器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

需要说明，若本申请实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

参考图1和图2，在本发明实施例中，提供了一种液压系统控制方法，其中，液压系统包括至少两个工作联以及与各个工作联对应的执行机构10，工作联包括控制阀20、用于检测控制阀10压降的第一压力检测装置30以及用于检测油液温度的温度检测装置40，控制阀20与执行机构10连接。如图1所示，该液压系统控制方法可以包括步骤S100~步骤S400：

步骤S100，获取对执行机构10的指令速度、第一压力检测装置30检测到的阀芯压降以及温度检测装置40检测到的油液温度；

通常通过控制器90进行各项程序运算及控制，本实施例中通过将指令信号输入到控制器90，然后，经过控制算法计算后，控制器90输出对控制阀20的控制信号。本实施例中，具体采用指令速度作为指令信号进行说明，从而实现对相应的执行机构10的速度精确控制。在一实施例中，也可以采用指令流量作为指令信号，对于本领域技术人员而言，在获知本发明的技术方案的基础上，采用指令流量作为指令信号，是能够实现的，对此不再赘述。

执行机构10可以包括油缸、马达等装置，用于将液压能转化为机械能。对执行机构10的指令速度用于对执行机构10的速度进行控制，该指令速度可以是直接获取操作员输入的指令进行确定，也可以基于应用该液压系统的设备的实际工况对操作员输入的指令进行修正后确定。压降表征能量的变化，流体在管道中流动时由于能量损失而引起的压力降低，阀芯压降是指控制阀20的阀芯前后的压力变化量。油液温度是指液压系统中液压油的温度。

本实施例中，至少包括两个工作联，存在多个工作联时由该多个工作联和执行机构10组成了多通道压力流量耦合系统，当该多个工作联进行复合动作时，理论上各个工作联通道的流量既不随本工作联对应的负载压力的变化而变化，也不受其他工作联通道流量的影响。而在实际应用中，实现对执行机构10的指令速度时，对控制阀的控制中会耦合到其他工作联对于控制阀20的控制中，耦合作用主要体现在该其他工作联中控制阀20的阀芯压降。本实施例中，直接通过第一压力检测装置30检测控制阀20的阀芯压降，即不需要再考虑控制阀20的指令速度对其他工作联的控制阀20的控制所产生的影响，实现了不同工作联之间的解耦。

步骤S200，根据油液温度、目标工作参数以及预设的温度-参数-影响系数的对应关系，确定第一影响系数，目标工作参数与指令速度关联；

容易理解的是，指令速度是针对执行机构10动作的速度而言的，在液压系统中，执行机构10动作的速度可以与其他的工作参数关联，比如，控制阀20（例如流量阀）的阀芯位移、控制阀20的控制信号（例如电控制信号或者压力控制信号），或者是执行机构10的位移（位移通过对速度进行积分得到，位移的大小影响速度的控制）等。

对于指令速度而言，其可以关联的目标工作参数，可以是为使得执行机构达10到指令速度，而需要阀芯产生的位移，或者需要向控制阀20提供的控制信号的大小等。

当然，这种关联关系，也可以是一种上位和下位概念的关联，即目标工作参数为指令速度的上位。

提出目标工作参数与指令速度存在关联的目的在于，下文中所使用的温度-参数-影响系数的对应关系中，参数可以是速度，也可以是阀芯位移、控制阀的控制信号等等。这使得在对应关系的存储方式可以多样化，此外，对于控制阀20而言，阀芯位移、控制信号等工作参数的取值范围是固定的，基于这些工作参数建立的对应关系对不同的液压系统均有较好的通用性。

需要说明的是，各个工作联进行复合动作时，执行机构10基于与之连接的控制阀20输出的流量执行对应的动作，执行机构10执行对应动作的速度与输入至该执行机构10的流量成正比，通过分别确定每个执行机构10的流量即可确定各个执行机构10的速度，从而实现复合动作。执行机构10的流量可以通过小孔流量公式计算，根据小孔流量公式可知，执行机构10的流量与流量系数、油液密度、控制阀20的过流面积以及控制阀20的阀芯压降有关。其中，小孔流量公式为：

其中，Q表示执行机构10的流量；表示流量系数；A表示控制阀20的过流面积；表示阀芯压降；表示油液密度。

需要说明的是，油液密度为固定值，且随温度变化油液密度的变化量可忽略不计。温度对阀芯压降的影响也可忽略不计。流量系数为基于实际工况和大量实操数据确定的经验值，在一实施例中，流量系数的取值范围可以为[0.4，1]。过流面积随着目标工作参数的变化而变化，且目标工作参数对流量系数的影响较大。根据小孔流量公式可知，流量系数C _d与过流面积A为乘积关系，油液温度对流量系数C _d和过流面积A的影响可合并考虑。本实施例中，通过确定一个影响系数，将油液温度的影响代入执行机构10的流量计算中。该第一影响系数为操作员基于实际工况调试出来的对应于不同温度区间和不同目标工作参数的影响系数，该第一影响系数与温度区间以及目标工作参数对应存储，得到温度-参数-影响系数的对应关系。在确定油液温度和目标工作参数后，即可确定第一影响系数。

继续参考图2，在一个实施例中，执行机构10包括油缸，工作联还包括用于检测控制阀20阀芯位移的第一位移检测装置50、用于检测油缸的油缸位移的第二位移检测装置80。工作参数包括阀芯位移、控制阀20的控制信号、油缸位移或者油缸速度中的至少一者，其中，可以基于油缸位移确定油缸速度。目标工作参数为与指令速度关联的工作参数，具体为与指令速度的输入时刻对应的工作参数。可以理解的是，对于目标工作参数进行分区，针对不同的目标工作参数区间确定第一影响系数，目标工作参数的分区越多，第一影响系数的确定越精准，从而最终计算的流量也越准确。在实际应用中，可基于实际工况和作业需求对目标工作参数的分区进行合理划分，在分区所带来的的工作量适量的情况下合理选取目标工作参数的分区大小。在一实施例中，执行机构10还可以包括马达，目标工作参数包括阀芯位移或者控制阀20的控制信号。

参考表1，表1为一实施例中，目标工作参数为阀芯位移时，第一影响系数k的取值示例。以阀芯位移最大为8mm为例，将阀芯位移划分为0~2mm、2~4mm、4~6mm、6~8mm四个区间，将油液温度从0℃开始，每间隔20摄氏度划分一个油液温度区间，分别确定在不同的油液温度区间下，各个阀芯位移区间对应的第一影响系数k₁的取值。

表1 第一影响系数简表

步骤S300，根据指令速度、第一影响系数、阀芯压降以及小孔流量公式，确定控制阀20的目标过流面积；

可以理解的是，确定第一影响系数后基于第一影响系数对流量进行补偿，可以是基于该第一影响系数将小孔流量公式进行变换，具体为：

其中，Q表示执行机构10的流量；表示流量系数；A表示控制阀20的过流面积；表示阀芯压降；表示油液密度；表示第一影响系数。

目标过流面积是指与当前确定的指令速度、第一影响系数以及阀芯压降对应的控制阀20的过流面积。执行机构10的指令速度与流量成正比关系，在获取到指令速度后，即可确定执行机构10的流量。在流量Q确定的情况下，基于油液密度、流量系数C _d、获取到阀芯压降以及确定的第一影响系数k₁即可计算控制阀20的目标过流面积A。

步骤S400，确定目标过流面积对应的控制信号，其中，控制信号用于控制控制阀20达到目标过流面积。

需要说明的是，本实施例中，可以选择电流作为控制信号，用于对控制阀20的运动进行控制，以使控制阀20达到目标过流面积。为了描述简洁，下面主要以电流作为控制信号为例进行描述，当然，也可以选择先导控制压力作为控制信号，对于本领域技术人员而言，在获知本发明的技术方案的基础上，采用先导控制压力替代电流作为控制信号，是能够实现的，对此不再赘述。

在一个实施例中，确定目标过流面积对应的控制信号，包括：

根据目标过流面积和预设的过流面积-控制信号的对应关系确定控制信号。

过流面积与控制信号之间的对应关系为预先确定的，例如可以基于关系图标的方式将过流面积与控制阀20的控制电流进行对应，确定目标过流面积后，根据控制电流与过流面积关系插值得到控制阀20的控制电流，即确定了控制阀20的控制信号。

通过上述方案，获取对执行机构10的指令速度、第一压力检测装置30检测到的阀芯压降以及温度检测装置40检测到的油液温度，根据油液温度、目标工作参数以及预设的温度-参数-影响系数的对应关系，确定第一影响系数；考虑油液温度并通过实时的工作参数确定第一影响系数，以将油液温度对控制过程中产生的影响进行补偿，进而根据指令速度、第一影响系数、阀芯压降以及小孔流量公式，确定温度补偿后的控制阀20的目标过流面积，从而确定该目标过流面积对应的控制信号，控制控制阀20达到该目标过流面积，降低执行机构10的实际速度与指令速度之间的误差，实现对执行机构10速度的精准控制。

而且，不需要对液压系统进行过度改造，通过设置第一压力检测装置30，第一压力检测装置30检测控制阀20的阀芯压降，并由控制器90根据相应的控制算法计算输出控制信号，即可对普通液阻控制、阀前补偿、阀后补偿等系统进行较好的速度控制，简单方便、经济实惠，具有较好的通用性。

在一个实施例中，确定目标过流面积对应的控制信号，包括：

获取对执行机构进行测速得到的反馈速度；

根据指令速度与反馈速度之间的差值对控制信号进行修正。

本实施例中，在执行机构10运动的过程中，通过拉线位移传感器实时检测执行机构10的实际速度，并将实际速度作为反馈速度反馈至比较器，同时指令速度也输入至比较器，比较器将实时检测指令速度与反馈速度之间的误差(指令速度-反馈速度)输入至控制器90，这里的控制器90可以采用PID（Proportional Integral Derivative，比例-积分-微分）控制器，由控制器90根据实时检测速度的差值对控制信号进行微调，例如，控制信号为控制电流的情况下，速度大时，控制电流减小；速度小时，控制电流增大。

参考图3，在一实际应用中，液压系统包括两个工作联，以控制信号为控制电流为例，预设的过流面积-控制信号的对应关系存储在预设的电流与过流面积关系插值表中，在对执行机构10的速度控制中，基于指令速度进行温度补偿并结合控制阀20实时的阀芯压降，通过预设的电流与过流面积关系插值表得到对控制阀20的控制信号，实现前馈控制，且同时指令速度与执行机构10的反馈速度实时输入至比较器，比较器将实时检测指令速度与反馈速度之间的差值输入至PID控制器90，由PID控制器90根据该速度的差值对控制信号进行微调，实现PID反馈控制，从而实现前馈+PID控制。

传统的采用闭环PID控制、模糊控制等方法实现速度控制，均属于闭环控制，单独采用PID控制器90对液压阀的流量进行调节控制，从而实现对执行机构10的速度的控制。但是，PID控制方式难以解决超调与快速响应两者之间的冲突问题，在实际应用中需针对不同工况设置不同参数，全工况调参工作量大，难以实现主机全工况应用。本实施例中，通过实现前馈+PID控制，通过前馈实时对目标过流面积进行温度补偿，确保控制信号的准确性，实现对执行机构10的速度的精确控制，超调小、响应速度快，解决了超调与快速响应两者之间的冲突问题，不易出现速度波动，且能够应用于多种工况。

在一个实施例中，获取对执行机构10的指令速度，包括：

获取期望速度；

根据油液温度、期望工作参数、阀芯压降确定预测速度，期望工作参数与期望速度关联；

在期望速度大于预测速度的情况下，确定速度控制参数；

基于速度控制参数修正期望速度得到指令速度。

本实施例中，期望速度为操作员基于实际需求输入的希望执行机构10能够实现的速度，执行机构10基于当前的实际工况不一定可以直接实现该期望速度。在可以直接实现该期望速度的情况下，直接将该期望速度作为指令速度输入至控制器90；在执行机构10不可以实现该期望速度的情况下，需要基于实际工况对该期望速度进行修正，得到指令速度，将指令速度作为控制信号输入至控制器90，从而实现该液压系统中的所有执行机构10进行复合动作的流畅性。

期望工作参数为与期望速度关联的工作参数，具体为与期望速度的输入时刻对应的工作参数。容易理解的是，期望速度是针对执行机构10动作的速度而言的，在液压系统中，执行机构10动作的速度可以与其他的工作参数关联，比如，控制阀20（例如流量阀）的阀芯位移、控制阀20的控制信号（例如电控制信号或者压力控制信号），或者是执行机构的位移（位移通过对速度进行积分得到，位移的大小影响速度的控制）等。

对于期望速度而言，其可以关联的期望工作参数，可以是为使得执行机构10达到期望速度，而需要阀芯产生的位移，或者需要向控制阀20提供的控制信号的大小等。

当然，这种关联关系，也可以是一种上位和下位概念的关联，即期望工作参数为期望速度的上位。

提出期望工作参数与期望速度存在关联的目的在于，下文中所使用的温度-参数-影响系数的对应关系中，参数可以是速度，也可以是阀芯位移、控制阀20的控制信号等等。这使得在对应关系的存储方式可以多样化，此外，对于控制阀20而言，阀芯位移、控制信号等工作参数的取值范围是固定的，基于这些工作参数建立的对应关系对不同的液压系统均有较好的通用性。

预测速度是指控制器90结合当前的油液温度、检测的控制阀20阀芯压降以及期望工作参数对当前执行机构10能够实现的速度的预测值，即基于当前液压系统状态预测的执行机构10能够实现的速度。预测速度用于确定是否可以直接采用期望速度作为指令速度。期望速度小于等于预测速度，确定执行机构10可以实现该期望速度，将该期望速度作为指令速度；期望速度大于预测速度，需要对该期望速度进行修正，将修正后的期望速度作为指令速度。

本实施例中，通过确定速度控制参数对期望速度进行修正。该速度控制参数可以通过经验值进行预先设定，也可以基于预设的函数进行确定，例如，正余弦函数、三角波函数等。基于速度控制参数对期望速度进行修正可以是将该速度控制参数作为一个系数与期望速度相乘，该速度控制参数在[0，1]中取值。也可以是将期望速度减去速度控制参数等修正方式，本领域技术人员可以基于实际需求进行合理设置。

可以理解的是，上述预测速度的实现，并不局限于对多个执行机构10复合动作的速度控制，在一实施例中，也可以应用于只存在一个工作联的液压系统，或者存在多个工作联的液压系统但只有一个工作联在进行单动作的场景。

本实施例中，通过确定预测速度，对执行机构10的是否可以达到期望速度进行判断，提前对指令速度进行整定，避免了实际执行的过程中的速度无法跟上指令速度的情况出现。

在一个实施例中，确定速度控制参数，包括：

根据阀芯压降与预设阀芯压降-控制参数对应关系确定速度控制参数。

阀芯压降的大小可以表明液压系统的动力是否充足，在阀芯压降较大时表明当前系统动力充足，在阀芯压降较小时，表明当前系统动力不足。本实施例中，通过对阀芯压降进行分区，将不同的阀芯压降范围与速度控制参数进行关联，得到预设阀芯压降-控制参数对应关系，进而基于获取的阀芯压降与预设阀芯压降-控制参数对应关系确定速度控制参数，以基于系统的实际动力情况对期望速度进行修正。预设阀芯压降-控制参数对应关系中预设阀芯压降与速度控制参数对应，其中，预设阀芯压降可以包括阀芯压降区间范围，对阀芯压降范围的划分越细，速度控制参数的确定越为准确，但会增加一定的工作量，可基于实际需求与实际工况确定合理的阀芯压降范围。参考图4，控制阀20的理想阀芯压降曲线示意，本实施例中，基于最大压降、中间压降以及最小压降进行阀芯压降范围划分，阀芯压降范围包括小于或等于最小压降、大于最小压降且小于或等于中间压降、大于中间压降且小于或等于最大压降。大于中间压降且小于或等于最大压降和大于最大压降时均表明系统压力充足，所以无需再对大于最大压降的情况进行考虑。

本实施例中，以速度控制参数为系数进行说明，预设阀芯压降-控制参数对应关系中预设阀芯压降的压降值越大速度控制参数越大，速度控制参数大于零且小于或等于1，即阀芯压降越大，最后得到的指令速度越大。存在多个工作联进行复合动作时，不同工作联中的控制阀20的阀芯压降不一定相同。根据不同的控制阀20的阀芯压降分别确定各个不同工作联对应的速度控制参数。

可以理解的是，不同的工程设备的型号、执行机构10结构等不同，对于多个执行结构10在执行复合动作时的动作执行需求不同，在一实施例中，还可以通过工况需求表征对于不同工程设备的多个执行机构10的动作执行需求。例如，在工况需求中期望所有的执行机构10的修正后的期望速度可以是与修正前的期望速度保持在同一修正幅度的情况下，通过确定同一个速度控制参数对所有的执行结构10的期望速度进行修正，具体地，在所有控制阀20的阀芯压降均对应同一预设阀芯压降时，基于该同一预设阀芯压降对应的速度控制参数对将各个执行机构对应的期望速度进行修正；当所有控制阀20的阀芯压降分别对应多个不同预设阀芯压降时，基于实现该复合动作时各个执行机构10的动作执行需求，确定该多个不同预设阀芯压降对应的多个速度控制参数中的一个对将各个工作联对应的期望速度进行修正。

参考图5，以工作联为3个，速度控制参数为b进行说明，b1、b2表示不同的速度控制参数，b1≥b2，获取控制阀20阀芯压降和期望速度后，对比阀芯压降与预设阀芯压降，当阀芯压降均处于小于或等于最小压降区间时，各个工作联对应的指令速度等于期望速度与b2的乘积；当阀芯压降均处于大于最小压降且小于或等于中间压降区间时，各个工作联对应的指令速度等于期望速度与b1的乘积；当阀芯压降均处于大于中间压降且小于或等于最大压降，期望速度不需要整定，指令速度等于期望速度。

在一个实施例中，还可以基于执行复合动作时的其中部分工作联中的控制阀20的阀芯压降确定与预设阀芯压降-控制参数对应关系确定速度控制参数，参考图6，在一应用中，存在3个工作联，在确定各个工作联对应的执行机构10的指令速度时，基于3个控制阀20中的任意2个控制阀20的阀芯压降分别确定各个执行机构10对应的指令速度。将该指令速度输入至由该3个工作联和执行机构10组成的多通道压力流量耦合系统中，以得到各个执行机构10的输出速度。

本实施例中，通过对阀芯压降进行分区，确定实际系统压力可以满足的指令速度，降低执行机构10的实际速度与指令速度的误差，提升速度控制的精确性。

继续参考图2，在一个实施例中，液压系统还包括与控制阀20进油口连接的液压泵60以及用于检测液压泵60的泵出口压力的第二压力检测装置70，确定速度控制参数，包括：

获取第二压力检测装置70检测到的泵出口压力；

根据各个泵出口压力与预设泵出口压力-控制参数对应关系确定速度控制参数。

泵出口压力的大小可以表明液压系统的动力是否充足，在泵出口压力远小于液压泵60的设定压力时表明当前系统动力充足，在泵出口压力趋近于设定压力时，表明当前系统动力不足。本实施例中，通过对泵出口压力进行分区，将不同的泵出口压力范围与速度控制参数进行关联，得到预设泵出口压力-控制参数对应关系，进而基于获取的泵出口压力与预设泵出口压力-控制参数对应关系确定速度控制参数，以基于系统的实际动力情况对期望速度进行修正。预设泵出口压力-控制参数对应关系中预设泵出口压力与速度控制参数对应，其中，预设泵出口压力可以包括泵出口压力区间范围，对泵出口压力范围的划分越细，速度控制参数的确定越为准确，但会增加一定的工作量，可基于实际需求与实际工况确定合理的泵出口压力范围。

根据各个泵出口压力与预设泵出口压力-控制参数对应关系确定速度控制参数的方式与根据阀芯压降与预设阀芯压降-控制参数对应关系确定速度控制参数的方式类似，不同的预设泵出口压力对应不同的速度控制参数，基于根据各个泵出口压力与预设泵出口压力之间的大小关系，确定各个泵出口压力对应的速度控制参数，根据获取的工况需求和各个速度控制参数确定速度控制参数。

本实施例中，通过预设泵出口压力，确定实际系统压力可以满足的指令速度，降低执行机构10的实际速度与指令速度的误差，提升速度控制的精确性。

继续参考图2，在一个实施例中，液压系统还包括与控制阀20进油口连接的液压泵60以及用于检测液压泵60的泵出口压力的第二压力检测装置70，确定速度控制参数，包括：

获取第二压力检测装置70检测到的泵出口压力；

确定泵出口压力是否大于预设整定阈值；

在泵出口压力大于预设整定阈值的情况下，根据阀芯压降与预设阀芯压降-控制参数对应关系确定速度控制参数。

本实施例中，同时考虑控制阀20的阀芯压降与液压泵60的泵出口压力，更为精准地获知液压系统当前的执行能力，以通过确定速度控制参数实现对期望速度进行修正，从而降低指令速度与执行机构10实际执行速度之间的偏差。预设整定阈值用于作为泵出口压力的参考，在泵出口压力大于或等于该预设整定阈值时，表明当前系统可用于执行期望速度的压力不够，可能需要对该期望速度进行整定。在泵出口压力小于该预设整定阈值时，表明当前系统可用于执行期望速度的压力足够，期望速度可直接作为指令速度。本实施例中，在泵出口压力大于预设整定阈值的情况下，根据阀芯压降与预设阀芯压降-控制参数对应关系确定速度控制参数。

参考图7，在一实际应用中，发动机为液压泵60提供液压压力，当发动机的功率充足时，液压泵60的排量不变，且泵出口压力远小于液压泵60的设定压力的情况下，控制阀20的阀芯压降将维持不变，此时无需对期望速度进行整定；当发动机的功率不够时，液压泵60的排量减小，此时控制阀20的阀芯压降将下降，此时需对期望速度进行整定；或者当发动机的功率不够时，泵出口压力大于或等于预设整定阈值，此时也需对期望速度进行整定。

本实施例中，同时考虑控制阀20的阀芯压降与液压泵60的泵出口压力，进一步精准的确定可执行的指令速度，降低执行机构10的实际速度与指令速度的误差，提升速度控制的精确性。

在一个实施例中，根据油液温度、期望工作参数、阀芯压降确定预测速度包括：

根据期望工作参数确定控制阀20的初始过流面积；

根据油液温度、期望工作参数以及预设的温度-参数-影响系数的对应关系，确定第二影响系数；

根据初始过流面积和第二影响系数确定液导；

根据液导和阀芯压降确定预测速度。

初始过流面积是指控制阀20当前的过流面积，基于温度对小孔流量公式中相关参数的影响，可将油液温度对流量系数C _d和过流面积A的影响可合并考虑，通过确定一个第二影响系数k₂将油液温度的影响代入对执行机构10的流量预测计算中。本实施例中，通过液导表征当前的油液温度对流量系数C _d和过流面积A的影响。具体地，液导的计算公式为：

其中，G表示液导；表示流量系数；A表示控制阀20的过流面积；表示第二影响系数。

期望工作参数包括阀芯位移、控制阀20的控制信号、油缸位移或者油缸速度中的至少一者。控制阀20的阀芯位移和控制信号均与控制阀20的过流面积存在对应关系，基于阀芯位移和控制信号任意一者可确定过流面积A。油缸位移与油缸速度存在对应关系，油缸速度与控制阀20的阀芯位移之间存在预设的插值关系，基于油缸速度可确定对应的阀芯位移，即在得知油缸位移和油缸速度的任意一者时，也可确定控制阀20的过流面积A。对于期望工作参数进行分区，在不同的油液温度下分别基于不同区间的期望工作参数对第二影响系数进行调试，得到不同油液温度下，各个期望工作参数区间对应的第二影响系数。

参考图8，在图8中为一实施例中，获取的期望工作参数均为与获取时间对应的参数值，期望工作参数为阀芯位移时，对阀芯位移进行分区，得到阀芯位移区间1、阀芯位移区间2、阀芯位移区间3、阀芯位移区间4，针对不同阀芯位移区间，在不同温度条件下确定的与当前时间对应的液导的值。

参考图9，在图9中为一实施例中，期望工作参数为控制信号，当控制信号为阀控制电流时，对阀控制电流进行分区，得到阀控制电流区间1、阀控制电流区间2、阀控制电流区间3、阀控制电流区间4，针对不同阀控制电流区间在不同温度条件下确定的与当前时间对应的液导的值。

期望工作参数为油缸位移或油缸速度时，对期望工作参数进行分区以确定液导的方式与期望工作参数为阀芯位移或控制信号的方式类似，对于本领域技术人员而言，在获知本发明的技术方案的基础上，采用油缸位移或油缸速度进行分区以确定液导的方式是能够实现的，对此不再赘述。

液导确定后，小孔流量公式可基于液导进行进一步变换，具体为：

其中，Q表示执行机构10的流量；G表示液导；表示阀芯压降；表示油液密度。

因此，在确定液导和阀芯压降后，可以得到执行机构10当前的流量的预测结果，执行机构10的速度与流量成正比关系，在确定流量后，即可确定对当前执行机构10的预测速度。

本实施例中，通过液导将流量系数、期望工作参数以及油液温度三者相关联，并实现对不同温度条件对流量系数与过流面积的影响的线性化处理，精准的预测了执行机构10可实现的速度，为指令速度的确定提供了有效的参考依据。

在一个实施例中，基于速度控制参数修正期望速度得到指令速度，包括：

基于速度控制参数修正期望速度；

确定修正后的期望速度和预测速度中的最小值作为指令速度。

在期望速度大于预测速度的情况下，基于速度控制参数对期望速度进行修正，速度控制参数基于液压系统的实际状态确定，因此修正后的期望速度为符合执行机构10当前可实现的速度，即在将修正后的期望速度作为指令速度输入控制器90，得到用于控制阀20的控制信号时对应执行机构10输出的实际速度与指令速度之间的偏差很小或者可忽略不计。本实施例中，基于油液温度、期望工作参数以及阀芯压降这些液压系统实时参数确定预测速度，该预测速度也符合执行机构10当前可实现的速度，为进一步实现对速度的精准控制，降低实际输出速度无法达到指令速度的情况出现，对指令速度的确定进一步限制，将修正后的期望速度与预测速度中的最小值作为最终的指令速度。

在一实施例中，还可在期望速度大于预测速度的情况下，直接将预测速度作为指令速度，或者直接将修正后的期望速度作为指令速度。

参考图10，以工作联为3个为例进行说明，获取期望速度后，获取控制阀20的阀芯压降、液压泵60的泵出口压力，并对各个执行机构10的进行预测速度的计算，控制算法通过阀芯压降和/或液压泵60的泵出口压力确定速度控制参数后，对期望速度进行修正，在修正后的期望速度与预测速度之间取最小值作为指令速度输入至多通道压力流量耦合系统中。

本实施例中，通过对指令速度确定的多重判断，实现对速度的精准控制，降低实际输出速度无法达到指令速度的情况出现。

本发明实施例提供了一种计算机设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现如上述实施例所述的液压系统控制方法。

本发明实施例提供了一种机器可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如上述实施例所述液压系统控制方法。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器 (CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存 (PRAM)、静态随机存取存储器 (SRAM)、动态随机存取存储器 (DRAM)、其他类型的随机存取存储器 (RAM)、只读存储器 (ROM)、电可擦除可编程只读存储器 (EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘 (DVD) 或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体 (transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (11)

1.一种液压系统控制方法，其特征在于，所述液压系统包括至少两个工作联以及与各个所述工作联对应的执行机构，所述工作联包括控制阀、用于检测所述控制阀压降的第一压力检测装置以及用于检测油液温度的温度检测装置，所述控制阀与所述执行机构连接，所述液压系统控制方法包括：

获取对所述执行机构的指令速度、所述第一压力检测装置检测到的阀芯压降以及所述温度检测装置检测到的油液温度；

根据所述油液温度、目标工作参数以及预设的温度-参数-影响系数的对应关系，确定第一影响系数，所述目标工作参数与所述指令速度关联；

根据所述指令速度、所述第一影响系数、所述阀芯压降以及小孔流量公式，确定所述控制阀的目标过流面积；

确定所述目标过流面积对应的控制信号，其中，所述控制信号用于控制所述控制阀达到目标过流面积。

2.根据权利要求1所述的液压系统控制方法，其特征在于，所述获取对所述执行机构的指令速度，包括：

获取期望速度；

根据所述油液温度、期望工作参数、所述阀芯压降确定预测速度，所述期望工作参数与所述期望速度关联；

在所述期望速度大于所述预测速度的情况下，确定速度控制参数；

基于所述速度控制参数修正所述期望速度得到所述指令速度。

3.根据权利要求2所述的液压系统控制方法，其特征在于，所述确定速度控制参数，包括：

根据所述阀芯压降与预设阀芯压降-控制参数对应关系确定速度控制参数。

4.根据权利要求2所述的液压系统控制方法，其特征在于，所述液压系统还包括与所述控制阀进油口连接的液压泵以及用于检测所述液压泵的泵出口压力的第二压力检测装置，所述确定速度控制参数，包括：

获取所述第二压力检测装置检测到的泵出口压力；

根据各个所述泵出口压力与预设泵出口压力-控制参数对应关系确定速度控制参数。

5.根据权利要求2所述的液压系统控制方法，其特征在于，所述液压系统还包括与所述控制阀进油口连接的液压泵以及用于检测所述液压泵的泵出口压力的第二压力检测装置，所述确定速度控制参数，包括：

获取所述第二压力检测装置检测到的泵出口压力；

确定所述泵出口压力是否大于预设整定阈值；

在所述泵出口压力大于所述预设整定阈值的情况下，根据所述阀芯压降与预设阀芯压降-控制参数对应关系确定速度控制参数。

6.根据权利要求2所述的液压系统控制方法，其特征在于，所述根据所述油液温度、所述期望工作参数、所述阀芯压降确定预测速度包括：

根据所述期望工作参数确定所述控制阀的初始过流面积；

根据所述油液温度、所述期望工作参数以及预设的温度-参数-影响系数的对应关系，确定第二影响系数；

根据所述初始过流面积和所述第二影响系数确定液导；

根据所述液导和所述阀芯压降确定预测速度。

7.根据权利要求2所述的液压系统控制方法，其特征在于，所述基于所述速度控制参数修正所述期望速度得到所述指令速度，包括：

基于所述速度控制参数修正所述期望速度；

确定修正后的期望速度和所述预测速度中的最小值作为指令速度。

8.根据权利要求1所述的液压系统控制方法，其特征在于，所述执行机构包括油缸，所述工作联还包括用于检测所述控制阀阀芯位移的第一位移检测装置、用于检测所述油缸的油缸位移的第二位移检测装置，

所述目标工作参数包括阀芯位移、控制阀的控制信号、油缸位移或者油缸速度中的至少一者。

9.根据权利要求1所述的液压系统控制方法，其特征在于，所述确定所述目标过流面积对应的控制信号，包括：

获取对所述执行机构进行测速得到的反馈速度；

根据所述指令速度与所述反馈速度之间的差值对所述控制信号进行修正。

10.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器以及处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序在所述处理器上运行时执行如权利要求1至9中任一项所述的液压系统控制方法。

11.一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行如权利要求1至9中任一项所述的液压系统控制方法。