KR102422276B1 - Hydraulic actuator system and command velocity limiting method thereof - Google Patents

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KR102422276B1
KR102422276B1 KR1020200138576A KR20200138576A KR102422276B1 KR 102422276 B1 KR102422276 B1 KR 102422276B1 KR 1020200138576 A KR1020200138576 A KR 1020200138576A KR 20200138576 A KR20200138576 A KR 20200138576A KR 102422276 B1 KR102422276 B1 KR 102422276B1
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Abstract

유압 구동 시스템은 복수의 구동기, 상기 복수의 구동기에서 요구하는 유량을 상기 복수의 구동기에 공급하는 모터 펌프, 상기 복수의 구동기의 동작을 제어하기 위한 구동 명령을 생성하는 제어기, 상기 구동 명령에 구동 명령 허용 변화율을 적용하여 제한 구동 명령을 생성하여 상기 복수의 구동기에 전달하는 구동 명령 속도 제한기, 및 상기 모터 펌프에서 상기 복수의 구동기로 공급되는 유량의 공급 압력이 최저 구동 압력 이상인 경우 상기 구동 명령을 상기 복수의 구동기에 전달하고, 상기 공급 압력이 상기 최저 구동 압력보다 낮게 저하되면 상기 구동 명령을 상기 구동 명령 속도 제한기에 전달하는 구동 명령 스위치를 포함하고, 상기 구동 명령 속도 제한기는 상기 구동 명령 스위치를 통해 상기 구동 명령이 전달되면 활성화한다.A hydraulic drive system includes a plurality of actuators, a motor pump supplying a flow rate required by the plurality of actuators to the plurality of actuators, a controller generating a driving command for controlling the operation of the plurality of actuators, and a driving command in response to the driving command A drive command speed limiter that generates a limited drive command by applying an allowable change rate and transmits it to the plurality of drivers, and when the supply pressure of a flow rate supplied from the motor pump to the plurality of drivers is equal to or greater than the minimum drive pressure, the drive command is executed and a drive command switch transmitting the drive command to the plurality of drivers, and transmitting the drive command to the drive command speed limiter when the supply pressure drops lower than the minimum drive pressure, wherein the drive command speed limiter activates the drive command switch. It is activated when the driving command is transmitted through the

Description

유압 구동 시스템 및 유압 구동 시스템의 구동 명령 속도 제한 방법{HYDRAULIC ACTUATOR SYSTEM AND COMMAND VELOCITY LIMITING METHOD THEREOF}HYDRAULIC ACTUATOR SYSTEM AND COMMAND VELOCITY LIMITING METHOD THEREOF

본 발명은 유압 구동 시스템 및 유압 구동 시스템의 구동 명령 속도 제한 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a hydraulic drive system and a method for limiting a drive command speed of a hydraulic drive system.

유압 구동 시스템은 유압을 발생시키는 펌프와 유압으로 움직이는 구동기를 조합하여 동력을 전달하는 것으로, 작동 시간이 짧고 응답성이 빠르다. 유압 구동 시스템은 비행체의 조종날개를 구동하는 시스템으로 널리 이용되고 있다. 비행체의 오토파일럿 구동 명령이 유압 구동 시스템에 인가되면, 유압 구동 시스템은 오토파일럿 구동 명령을 추종하도록 조종날개를 움직인다. 이러한 구동 명령에는 다양한 원인에 의해 리밋 사이클 진동(Limit Cycle Oscillation)이 포함될 수 있다. 예를 들면, 비행체 조종날개의 비대칭적인 움직임이나 연료의 움직임 등에 의해 진동이 발생되며, 이는 비행조건이 변경될 때까지 지속적으로 발생한다.The hydraulic drive system transmits power by combining a pump that generates hydraulic pressure and an actuator that moves hydraulically, and the operating time is short and responsive. The hydraulic drive system is widely used as a system for driving the control wing of an aircraft. When the vehicle's autopilot drive command is applied to the hydraulic drive system, the hydraulic drive system moves the control blades to follow the autopilot drive command. These driving commands may include limit cycle oscillations due to various causes. For example, vibration is generated by the asymmetrical movement of the aircraft's control wing or the movement of fuel, which continues to occur until the flight conditions are changed.

일반적으로 유압 구동 시스템은 펌프, 펌프를 구동시키기 위한 모터, 축압기로 구성된 유압 동력 공급 장치와 다수의 구동기로 이루어진다. 모터는 일정량의 유량을 하나 또는 다수의 구동기에 전달하기 위해 펌프를 구동시킨다. 축압기는 구동기에 의해 요구되는 유량이 펌프가 공급하는 유량보다 많을 경우를 대비하여 구동기에 추가적으로 유량을 제공한다. In general, a hydraulic drive system includes a pump, a motor for driving the pump, a hydraulic power supply including an accumulator, and a plurality of actuators. The motor drives the pump to deliver a certain amount of flow to one or more actuators. The accumulator provides an additional flow rate to the actuator in case the flow rate required by the actuator is greater than the flow rate supplied by the pump.

하지만, 구동기를 구동시키는 구동 명령이 과도하게 빠르고 크거나 구동 명령에 리밋 사이클 진동(Limit Cycle Oscillation) 성분이 포함될 경우 구동기에 요구되는 유량은 비정상적으로 증가될 수 있다. 이러한 경우, 축압기에서 제공하는 유량까지 소진될 수 있고, 축압기에서 제공하는 유량까지 소진되면 유압 구동 시스템의 성능은 급격히 저하될 수 있다. 특히, 비행체에 장착되는 유압 구동 시스템은 공간과 중량 제한 때문에 축압기의 용량을 증가시키는 방법으로는 이러한 문제를 해결할 수 없다. However, when the driving command for driving the actuator is excessively fast and large, or when a limit cycle oscillation component is included in the driving command, the flow rate required for the actuator may be abnormally increased. In this case, up to the flow rate provided by the accumulator may be exhausted, and when the flow rate provided by the accumulator is exhausted, the performance of the hydraulic drive system may be rapidly degraded. In particular, the hydraulic drive system mounted on the aircraft cannot solve this problem by increasing the capacity of the accumulator due to space and weight limitations.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 구동 명령에 포함된 리밋 사이클 진동에 의한 성능 저하를 방지할 수 있는 유압 구동 시스템 및 유압 구동 시스템의 구동 명령 속도 제한 방법을 제공함에 있다.The technical problem to be solved by the present invention is to provide a hydraulic drive system capable of preventing performance degradation due to limit cycle vibration included in the drive command and a method for limiting the speed of the drive command of the hydraulic drive system.

본 발명의 일 실시예에 따른 유압 구동 시스템은 복수의 구동기, 상기 복수의 구동기에서 요구하는 유량을 상기 복수의 구동기에 공급하는 모터 펌프, 상기 복수의 구동기의 동작을 제어하기 위한 구동 명령을 생성하는 제어기, 상기 구동 명령에 구동 명령 허용 변화율을 적용하여 제한 구동 명령을 생성하여 상기 복수의 구동기에 전달하는 구동 명령 속도 제한기, 및 상기 모터 펌프에서 상기 복수의 구동기로 공급되는 유량의 공급 압력이 최저 구동 압력 이상인 경우 상기 구동 명령을 상기 복수의 구동기에 전달하고, 상기 공급 압력이 상기 최저 구동 압력보다 낮게 저하되면 상기 구동 명령을 상기 구동 명령 속도 제한기에 전달하는 구동 명령 스위치를 포함하고, 상기 구동 명령 속도 제한기는 상기 구동 명령 스위치를 통해 상기 구동 명령이 전달되면 활성화한다.A hydraulic drive system according to an embodiment of the present invention includes a plurality of actuators, a motor pump for supplying flow rates required by the plurality of actuators to the plurality of actuators, and a driving command for controlling the operation of the plurality of actuators. A controller, a drive command speed limiter that generates a limited drive command by applying a drive command allowable change rate to the drive command and transmits it to the plurality of drivers, and a supply pressure of a flow rate supplied from the motor pump to the plurality of drivers is the lowest a driving command switch for transmitting the driving command to the plurality of drivers when the driving pressure is higher than the driving pressure, and transmitting the driving command to the driving command speed limiter when the supply pressure is lower than the minimum driving pressure; The speed limiter is activated when the drive command is transmitted through the drive command switch.

상기 유압 구동 시스템은 상기 복수의 구동기에서 요구하는 유량이 상기 모터 펌프가 공급하는 유량보다 많은 경우 상기 복수의 구동기에 추가적으로 유량을 제공하는 축압기를 더 포함할 수 있다. The hydraulic drive system may further include an accumulator that additionally provides a flow rate to the plurality of drivers when the flow rate required by the plurality of drivers is greater than the flow rate supplied by the motor pump.

상기 구동 명령 허용 변화율은 수학식

Figure 112020112860587-pat00001
에 의해 산출되고, 상기
Figure 112020112860587-pat00002
는 구동 명령 허용 변화율이고, 상기 N은 상기 복수의 구동기의 개수이고, 상기
Figure 112020112860587-pat00003
는 구동기의 면적이고, 상기
Figure 112020112860587-pat00004
는 구동기의 로드의 길이 대 각도 비이고, 상기 b는 상기 모터 펌프의 유량이고, 상기 a는 상기 모터 펌프에서 발생된 내부 누유에 의한 소모율이고, 상기 d는 평형 상태에서 상기 모터 펌프의 공급 압력과 상기 축압기에 차지하는 기체의 부피의 곱이고, 상기 e는 상기 축압기의 전체 체적일 수 있다. The allowable change rate of the driving command is expressed by the equation
Figure 112020112860587-pat00001
is calculated by
Figure 112020112860587-pat00002
is a drive command allowable change rate, N is the number of the plurality of drivers, and
Figure 112020112860587-pat00003
is the area of the actuator, and
Figure 112020112860587-pat00004
is the ratio of the length to the angle of the rod of the actuator, b is the flow rate of the motor pump, a is the consumption rate due to internal leakage generated in the motor pump, and d is the supply pressure of the motor pump in the equilibrium state and It is a product of the volume of the gas occupied by the accumulator, and e may be the total volume of the accumulator.

상기 제한 구동 명령은 상기 구동 명령 허용 변화율에 제한 상수를 곱한 값을 상기 구동 명령에 추가하여 생성될 수 있다. The limited driving command may be generated by adding a value obtained by multiplying the allowable change rate of the driving command by a limiting constant to the driving command.

상기 구동 명령 속도 제한기는 상기 공급 압력이 상기 최저 구동 압력보다 낮게 저하되면 동작을 시작하고, 상기 공급 압력이 상기 복수의 구동기가 정상 성능을 내는 회복 구동압 이상으로 상승하면 동작을 해지할 수 있다. The drive command speed limiter may start an operation when the supply pressure is lower than the minimum driving pressure, and cancel the operation when the supply pressure rises above a recovery driving pressure at which the plurality of drivers achieve normal performance.

본 발명의 다른 실시예에 따른 유압 구동 시스템의 구동 명령 속도 제한 방법은 모터 펌프에서 복수의 구동기로 공급되는 유량의 공급 압력이 최저 구동 압력보다 낮은지 판단하는 단계, 상기 공급 압력이 상기 최저 구동 압력 이상인 경우 상기 복수의 구동기의 동작을 제어하기 위한 구동 명령을 상기 복수의 구동기에 전달하고, 상기 공급 압력이 상기 최저 구동 압력보다 낮게 저하되면 상기 구동 명령을 구동 명령 속도 제한기에 전달하는 단계, 및 상기 구동 명령이 상기 구동 명령 속도 제한기에 전달되면, 구동 명령 허용 변화율에 제한 상수를 곱한 값을 상기 구동 명령에 추가하여 제한 구동 명령을 생성하고, 상기 제한 구동 명령을 상기 복수의 구동기에 전달하는 구동 명령 속도 제한 알고리듬을 수행하는 단계를 포함한다.The method for limiting the drive command speed of a hydraulic drive system according to another embodiment of the present invention includes determining whether a supply pressure of a flow rate supplied from a motor pump to a plurality of drivers is lower than a minimum driving pressure, wherein the supply pressure is the minimum driving pressure transmitting a drive command for controlling the operation of the plurality of drivers to the plurality of drivers in case of abnormality, and transmitting the drive command to a drive command speed limiter when the supply pressure falls below the minimum drive pressure; and When a drive command is transmitted to the drive command speed limiter, a limit driving command is generated by adding a value obtained by multiplying a drive command allowable change rate by a limit constant to the drive command, and the limited drive command is transmitted to the plurality of drivers. and performing a rate limiting algorithm.

상기 구동 명령 허용 변화율은 수학식

Figure 112020112860587-pat00005
에 의해 산출되고, 상기
Figure 112020112860587-pat00006
는 구동 명령 허용 변화율이고, 상기 N은 상기 복수의 구동기의 개수이고, 상기
Figure 112020112860587-pat00007
는 구동기의 면적이고, 상기
Figure 112020112860587-pat00008
는 구동기의 로드의 길이 대 각도 비이고, 상기 b는 상기 모터 펌프의 유량이고, 상기 a는 상기 모터 펌프에서 발생된 내부 누유에 의한 소모율이고, 상기 d는 평형 상태에서 상기 모터 펌프의 공급 압력과 상기 축압기에 차지하는 기체의 부피의 곱이고, 상기 e는 상기 축압기의 전체 체적일 수 있다. The allowable change rate of the driving command is expressed by the equation
Figure 112020112860587-pat00005
is calculated by
Figure 112020112860587-pat00006
is a drive command allowable change rate, N is the number of the plurality of drivers, and
Figure 112020112860587-pat00007
is the area of the actuator, and
Figure 112020112860587-pat00008
is the ratio of the length to the angle of the rod of the actuator, b is the flow rate of the motor pump, a is the consumption rate due to internal leakage generated in the motor pump, and d is the supply pressure of the motor pump in the equilibrium state and It is a product of the volume of the gas occupied by the accumulator, and e may be the total volume of the accumulator.

상기 유압 구동 시스템의 구동 명령 속도 제한 방법은 이전 단계의 구동 변위와 현 단계의 구동 변위의 차이를 측정 시간으로 나눈 값인 구동 명령 변화율의 절대값이 상기 구동 명령 허용 변화율보다 큰지 판단하는 단계를 더 포함하고, 상기 구동 명령 변화율의 절대값이 상기 구동 명령 허용 변화율보다 큰 경우 상기 제한 구동 명령을 생성할 수 있다.The method of limiting the drive command speed of the hydraulic drive system further includes determining whether the absolute value of the drive command change rate, which is a value obtained by dividing the difference between the drive displacement of the previous step and the drive displacement of the current step by the measurement time, is greater than the allowable change rate of the drive command and, when the absolute value of the change rate of the driving command is greater than the allowable change rate of the driving command, the limited driving command may be generated.

상기 유압 구동 시스템의 구동 명령 속도 제한 방법은 상기 복수의 구동기가 정상 성능을 내는 회복 구동압보다 상기 공급 압력이 크고, 상기 복수의 구동기가 정상 성능을 내는 정상 상태에서 최대 구동 변화율인 회복 구동 명령 변화율이 상기 구동 명령 변화율보다 큰 경우, 회복 구동 카운트를 증가시키고, 상기 회복 구동 카운트가 최대 회복 카운트 이상이면 상기 구동 명령 속도 제한 알고리듬을 종료하는 단계를 더 포함할 수 있다. In the method of limiting the drive command speed of the hydraulic drive system, the recovery drive command change rate is a maximum drive change rate in a steady state in which the supply pressure is greater than the recovery drive pressure in which the plurality of drivers achieve normal performance, and the plurality of drivers achieve normal performance. The method may further include increasing the recovery driving count when the driving command change rate is greater than the driving command change rate, and terminating the driving command speed limiting algorithm when the recovery driving count is greater than or equal to the maximum recovery count.

상기 회복 구동 카운트가 상기 최대 회복 카운트보다 작으면 상기 구동 명령 속도 제한 알고리듬을 반복하여 수행할 수 있다.If the recovery driving count is less than the maximum recovery count, the driving command speed limiting algorithm may be repeatedly performed.

본 발명의 실시예에 따른 유압 구동 시스템 및 유압 구동 시스템의 구동 명령 속도 제한 방법은 축압기의 용량을 초과하는 다양한 구동 상황 및 식별되지 않는 진동 상황에서도 유압 구동 시스템의 최소 성능을 유지할 수 있다.The hydraulic drive system and the method for limiting the drive command speed of the hydraulic drive system according to the embodiment of the present invention can maintain the minimum performance of the hydraulic drive system even in various driving situations exceeding the capacity of the accumulator and in unidentified vibration situations.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 구동 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 구동 시스템의 구동 명령 속도 제한 알고리듬을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 구동 시스템의 구동 명령 속도 제한 알고리듬의 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다.1 is a block diagram illustrating a hydraulic drive system according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a driving command speed limiting algorithm of a hydraulic drive system according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph illustrating a simulation result of a driving command speed limiting algorithm of a hydraulic drive system according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar elements throughout the specification.

또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 구동 시스템을 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a hydraulic drive system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 유압 구동 시스템(100)은 모터 펌프(110), 축압기(120), 복수의 구동기(130), 구동 명령 속도 제한기(140), 구동 명령 스위치(150) 및 제어기(160)를 포함한다.1 , the hydraulic drive system 100 includes a motor pump 110 , an accumulator 120 , a plurality of drivers 130 , a drive command speed limiter 140 , a drive command switch 150 , and a controller ( 160).

모터 펌프(110)는 복수의 구동기(130)에서 요구하는 유량을 복수의 구동기(130)에 공급한다. 작동유는 저유기(미도시)에 저장되어 있을 수 있으며, 모터 펌프(110)는 저유기에 저장된 작동유를 펌핑하여 복수의 구동기(130)에서 요구하는 유량을 공급할 수 있다. 또한, 모터 펌프(110)는 복수의 구동기(130)로부터 배출되는 작동유를 회수할 수 있다. 즉, 작용유는 저유기에서 나와서 복수의 구동기(130)에 공급된 후 복수의 구동기(130)에서 저유기로 귀환되는 순환 방식으로 공급될 수 있다. 도 1에서 모터 펌프(110)와 복수의 구동기(130) 사이의 화살표는 유량의 흐름을 나타낸다. The motor pump 110 supplies the flow rate required by the plurality of drivers 130 to the plurality of drivers 130 . The hydraulic oil may be stored in an oil storage unit (not shown), and the motor pump 110 may pump the hydraulic oil stored in the oil storage unit to supply a flow rate required by the plurality of actuators 130 . In addition, the motor pump 110 may recover the hydraulic oil discharged from the plurality of drivers 130 . That is, the working oil may be supplied in a circulation method in which the working oil is supplied to the plurality of actuators 130 from the oil storage unit and then returned to the oil storage unit from the plurality of actuators 130 . In FIG. 1 , arrows between the motor pump 110 and the plurality of actuators 130 indicate the flow of the flow.

축압기(120)는 모터 펌프(110)의 작동 없이 또는 모터 펌프(110)의 작동과 더불어 복수의 구동기(130)에 유압을 공급하기 위해 압력을 저장하는 장치이다. 축압기(120)는 복수의 구동기(130)에서 요구하는 유량이 모터 펌프(110)가 공급하는 유량보다 많은 경우 복수의 구동기(130)에 추가적으로 유량을 제공할 수 있다.The accumulator 120 is a device for storing pressure in order to supply hydraulic pressure to the plurality of actuators 130 without the operation of the motor pump 110 or with the operation of the motor pump 110 . The accumulator 120 may additionally provide a flow rate to the plurality of drivers 130 when the flow rate required by the plurality of drivers 130 is greater than the flow rate supplied by the motor pump 110 .

복수의 구동기(130)는 제어기(160)의 구동 명령에 따라 모터 펌프(110)의 유량을 요구하고, 모터 펌프(110) 또는 축압기(120)에서 공급되는 유량을 동력원으로 하여 움직인다.The plurality of drivers 130 request a flow rate of the motor pump 110 according to a driving command of the controller 160 , and move using the flow rate supplied from the motor pump 110 or the accumulator 120 as a power source.

제어기(160)는 복수의 구동기(130)의 동작을 제어하기 위한 구동 명령을 생성한다. 제어기(160)의 구동 명령은 구동 명령 스위치(150)에 의해 복수의 구동기(130) 또는 구동 명령 속도 제한기(140)에 선택적으로 인가될 수 있다.The controller 160 generates a driving command for controlling the operation of the plurality of drivers 130 . The driving command of the controller 160 may be selectively applied to the plurality of drivers 130 or the driving command speed limiter 140 by the driving command switch 150 .

구동 명령 스위치(150)는 모터 펌프(110)에서 복수의 구동기(130)로 공급되는 유량의 공급 압력을 전달받고, 공급 압력이 미리 정해진 임계 압력 이상인 경우 제어기(160)의 구동 명령을 복수의 구동기(130)에 전달하고, 공급 압력이 임계 압력보다 낮게 저하되면 제어기(160)의 구동 명령을 구동 명령 속도 제한기(140)에 전달한다. 모터 펌프(110), 또는 모터 펌프(110)와 복수의 구동기(130) 사이에는 공급 압력 센서(미도시)가 장착되며, 공급 압력 센서에 의해 실시간으로 측정된 공급 압력이 구동 명령 스위치(150)에 전달될 수 있다. The drive command switch 150 receives the supply pressure of the flow rate supplied from the motor pump 110 to the plurality of drivers 130 , and when the supply pressure is greater than or equal to a predetermined threshold pressure, transmits the drive command of the controller 160 to the plurality of drivers. 130 , and when the supply pressure is lower than the threshold pressure, the drive command of the controller 160 is transmitted to the drive command speed limiter 140 . A supply pressure sensor (not shown) is mounted between the motor pump 110 or the motor pump 110 and the plurality of actuators 130 , and the supply pressure measured in real time by the supply pressure sensor is changed to the driving command switch 150 . can be transmitted to

구동 명령에 식별되지 않은 진동 성분이 포함될 경우, 복수의 구동기(130)에서 요구되는 유량은 비정상적으로 증가되고, 공급 압력은 급격하게 감소하게 된다. 축압기(120)에서 제공하는 유량까지 소진될 경우, 공급 압력은 임계 압력에 도달하게 된다. 임계 압력은 복수의 구동기(130)가 구동할 수 있는 최저 구동 압력일 수 있다. 이러한 경우, 구동 명령 스위치(150)에 의해 제어기(160)의 구동 명령은 구동 명령 속도 제한기(140)에 전달되고, 구동 명령 속도 제한기(140)는 구동 명령 속도 제한 알고리듬을 활성화하여 복수의 구동기(130)에서 요구되는 유량이 줄어들게 한다. 구동 명령 속도 제한 알고리듬은 구동 속도를 제한하여 복수의 구동기(130)에서 요구되는 유량이 줄어들게 한다. 복수의 구동기(130)에서 요구되는 유량이 줄어듦에 따라 모터 펌프(110)의 공급 압력이 다시 증가하게 된다. 모터 펌프(110)의 공급 압력이 정상범위에 도달하면, 구동 명령 스위치(150)는 제어기(160)의 구동 명령이 복수의 구동기(130)에 인가되도록 스위칭하고, 구동 명령 속도 제한기(140)는 구동 명령 속도 제한 알고리듬을 비활성화 한다. When an unidentified vibration component is included in the driving command, the flow rate required by the plurality of actuators 130 is abnormally increased, and the supply pressure is sharply decreased. When the flow rate provided by the accumulator 120 is exhausted, the supply pressure reaches a critical pressure. The threshold pressure may be the lowest driving pressure that can be driven by the plurality of drivers 130 . In this case, the drive command of the controller 160 is transmitted to the drive command speed limiter 140 by the drive command switch 150 , and the drive command speed limiter 140 activates a drive command speed limiting algorithm to obtain a plurality of The flow rate required by the actuator 130 is reduced. The driving command speed limiting algorithm limits the driving speed so that the flow rate required by the plurality of drivers 130 is reduced. As the flow rate required by the plurality of actuators 130 is reduced, the supply pressure of the motor pump 110 is increased again. When the supply pressure of the motor pump 110 reaches the normal range, the drive command switch 150 switches so that the drive command of the controller 160 is applied to the plurality of drivers 130 , and the drive command speed limiter 140 . disables the drive command speed limiting algorithm.

여기서, 구동 명령 속도 제한기(140)는 구동 속도의 제한값으로 복수의 구동기(130)에 필요한 유량, 축압기(120)의 체적, 모터 펌프(110)로부터 공급되는 유량 등을 고려하여 구동기(130)의 성능 저하가 최소화하도록 수학적으로 산출할 수 있다. Here, the driving command speed limiter 140 is a limit value of the driving speed in consideration of the flow rate required for the plurality of drivers 130 , the volume of the accumulator 120 , the flow rate supplied from the motor pump 110 , and the like. ) can be mathematically calculated to minimize performance degradation.

수학식 1 내지 5와 같이, 모터 펌프(110), 축압기(120)와 복수의 구동기(130) 간의 지배 방정식을 나타낼 수 있다. As shown in Equations 1 to 5, a governing equation among the motor pump 110 , the accumulator 120 , and the plurality of drivers 130 may be expressed.

수학식 1은 축압기(120)의 체적을 나타낸다.Equation 1 represents the volume of the accumulator 120 .

Figure 112020112860587-pat00009
Figure 112020112860587-pat00009

여기서, 는 축압기(120)의 체적(in3)이고,

Figure 112020112860587-pat00010
는 모터 펌프(110)에서 복수의 구동기(130)에 제공하는 최대 유량(in3/sec)이고,
Figure 112020112860587-pat00011
는 복수의 구동기(130)의 총 소모 유량(in3/sec)이다. 모터 펌프(110)의 유량과 복수의 구동기(130)의 총 소모 유량이 동일하면 축압기(120)의 체적은 변화가 없으므로, 축압기(120)의 유량은 소모되지 않는다. 만약, 복수의 구동기(130)의 총 소모 유량이 모터 펌프(110)의 최대 유량보다 크다면 축압기(120)의 체적은 감소되어 축압기(120)의 유량이 소모된다. Here, is the volume (in 3 ) of the accumulator 120,
Figure 112020112860587-pat00010
is the maximum flow rate (in 3 /sec) provided to the plurality of actuators 130 from the motor pump 110,
Figure 112020112860587-pat00011
is the total consumption flow rate (in 3 /sec) of the plurality of actuators 130 . When the flow rate of the motor pump 110 and the total consumption flow rate of the plurality of drivers 130 are the same, the volume of the accumulator 120 does not change, so the flow rate of the accumulator 120 is not consumed. If the total consumption flow rate of the plurality of drivers 130 is greater than the maximum flow rate of the motor pump 110 , the volume of the accumulator 120 is reduced and the flow rate of the accumulator 120 is consumed.

수학식 2는 모터 펌프(110)에서 복수의 구동기(130)에 제공되는 최대 유량을 나타낸다.Equation 2 represents the maximum flow rate provided to the plurality of drivers 130 from the motor pump 110 .

Figure 112020112860587-pat00012
Figure 112020112860587-pat00012

여기서,

Figure 112020112860587-pat00013
는 모터 펌프(110)의 공급 압력이고, a는 모터 펌프(110)에서 발생된 내부 누유에 의한 소모율이고, b는 모터 펌프(110)의 유량으로 일정한 값이다. here,
Figure 112020112860587-pat00013
is the supply pressure of the motor pump 110 , a is the consumption rate due to internal leakage generated in the motor pump 110 , and b is a constant value as the flow rate of the motor pump 110 .

수학식 3은 모터 펌프(110)의 공급 압력을 나타낸다. Equation 3 represents the supply pressure of the motor pump 110 .

Figure 112020112860587-pat00014
Figure 112020112860587-pat00014

여기서, d는 평형 상태에서 모터 펌프(110)의 공급 압력과 축압기(120)에 차지하는 기체의 부피의 곱이고, e는 축압기(120)의 전체 체적(l3)이고, f는 인치(inch)의 세제곱인 축압기(120)의 체적(V)을 리터(liter)의 세제곱(l3)으로 환산하는 체적 단위 환산자이다. V가 0일 때 모터 펌프(110)의 공급 압력은 임계 압력으로 감소되고, V가 초기값일 경우 축압기(120)의 유량이 소모되지 않는 정상적인 모터 펌프(110)의 공급 압력이 된다. 그리고,

Figure 112020112860587-pat00015
는 1보다 매우 작은 값이다.Here, d is the product of the supply pressure of the motor pump 110 and the volume of the gas occupying the accumulator 120 in the equilibrium state, e is the total volume of the accumulator 120 (l 3 ), f is the inch ( It is a volume unit converter that converts the volume (V) of the accumulator 120, which is a cube of inches), into a cube (l 3 ) of liters. When V is 0, the supply pressure of the motor pump 110 is reduced to a critical pressure, and when V is an initial value, it becomes a normal supply pressure of the motor pump 110 in which the flow rate of the accumulator 120 is not consumed. and,
Figure 112020112860587-pat00015
is a value much less than 1.

수학식 4는 i번째 구동기(130)의 소모 유량을 나타낸다.Equation 4 represents the consumption flow rate of the i-th driver 130 .

Figure 112020112860587-pat00016
Figure 112020112860587-pat00016

여기서,

Figure 112020112860587-pat00017
는 i번째 구동기(130)의 소모 유량이고,
Figure 112020112860587-pat00018
는 구동기(130)의 면적(in2)이고,
Figure 112020112860587-pat00019
는 구동기(130)의 로드(rod)의 길이 대 각도 비(in/deg)이고,
Figure 112020112860587-pat00020
는 구동 각속도(deg/s)이다. here,
Figure 112020112860587-pat00017
is the consumption flow rate of the i-th actuator 130,
Figure 112020112860587-pat00018
is the area (in 2 ) of the actuator 130,
Figure 112020112860587-pat00019
is the length to angle ratio (in / deg) of the rod (rod) of the actuator 130,
Figure 112020112860587-pat00020
is the driving angular velocity (deg/s).

수학식 5는 복수의 구동기(130)의 총 소모 유량을 나타낸다.Equation 5 represents the total consumption flow rate of the plurality of drivers 130 .

Figure 112020112860587-pat00021
Figure 112020112860587-pat00021

여기서, N은 복수의 구동기(130)의 개수이다. 즉, 복수의 구동기(130)의 총 소모 유량은 각 구동기(130)의 소모 유량을 모두 더한 값이다.Here, N is the number of the plurality of drivers 130 . That is, the total consumption flow rate of the plurality of drivers 130 is the sum of the consumption flow rates of each driver 130 .

모터 펌프(110) 또는 축압기(120)로부터 공급되는 유량이 복수의 구동기(130) 각각에 동일하게 공급되고, 또는 각각의 구동기(130)가 동일한 유량을 필요로 한다고 가정한다. 그리고 축압기(120)의 체적, 모터 펌프(110)의 최대 유량, 복수의 구동기(130)의 총 소모 유량, 모터 펌프(110)의 공급 압력으로부터 구동 명령 허용 변화율을 산출할 수 있다.It is assumed that the flow rate supplied from the motor pump 110 or the accumulator 120 is equally supplied to each of the plurality of drivers 130 , or that each of the drivers 130 requires the same flow rate. In addition, a driving command allowable change rate may be calculated from the volume of the accumulator 120 , the maximum flow rate of the motor pump 110 , the total consumption flow rate of the plurality of drivers 130 , and the supply pressure of the motor pump 110 .

수학식 6은 구동 명령 허용 변화율을 나타낸다.Equation 6 represents the drive command allowable change rate.

Figure 112020112860587-pat00022
Figure 112020112860587-pat00022

여기서,

Figure 112020112860587-pat00023
는 구동 명령 허용 변화율이다. here,
Figure 112020112860587-pat00023
is the allowable change rate of the drive command.

구동 명령 속도 제한기(140)는 구동 명령 허용 변화율 값을 이용한 구동 명령 속도 제한 알고리듬으로 복수의 구동기(130)의 구동 속도를 제한할 수 있다. The driving command speed limiter 140 may limit the driving speed of the plurality of drivers 130 with a driving command speed limiting algorithm using the driving command allowable change rate value.

이하, 도 2를 참조하여 구동 명령 속도 제한 알고리듬에 대하여 설명한다. Hereinafter, a driving command speed limiting algorithm will be described with reference to FIG. 2 .

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 구동 시스템의 구동 명령 속도 제한 알고리듬을 나타내는 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a driving command speed limiting algorithm of a hydraulic drive system according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 구동 명령 스위치(150)는 모터 펌프(110)에서 복수의 구동기(130)로 공급되는 유량의 공급 압력이 최저 구동 압력보다 낮은지 판단한다(S110). 최저 구동 압력은 복수의 구동기(130)가 구동할 수 있는 임계 압력일 수 있다. 구동 명령 스위치(150)는 공급 압력이 최저 구동 압력 이상인 경우 구동 명령을 복수의 구동기(130)에 전달하고, 공급 압력이 최저 구동 압력보다 낮게 저하되면 구동 명령을 구동 명령 속도 제한기(140)에 전달한다. Referring to FIG. 2 , the driving command switch 150 determines whether the supply pressure of the flow rate supplied from the motor pump 110 to the plurality of drivers 130 is lower than the minimum driving pressure ( S110 ). The minimum driving pressure may be a critical pressure capable of driving the plurality of drivers 130 . The drive command switch 150 transmits a drive command to the plurality of drivers 130 when the supply pressure is equal to or greater than the minimum drive pressure, and sends the drive command to the drive command speed limiter 140 when the supply pressure is lower than the minimum drive pressure. transmit

공급 압력이 최저 구동 압력보다 낮은 경우, 회복 구동 플래그가 생성된다(S115). 회복 구동 플래그는 구동 명령 속도 제한 알고리듬의 실행을 지시하는 지시자(indicator)이다. 구동 명령 스위치(150)는 제어기(160)의 구동 명령을 구동 명령 속도 제한기(140)에 전달할 수 있다. 구동 명령 속도 제한기(140)는 회복 구동 플래그에 따라 구동 명령 속도 제한 알고리듬을 활성화할 수 있다. When the supply pressure is lower than the minimum driving pressure, a recovery driving flag is generated (S115). The recovery drive flag is an indicator that instructs the execution of the drive command speed limiting algorithm. The drive command switch 150 may transmit a drive command of the controller 160 to the drive command speed limiter 140 . The drive command speed limiter 140 may activate the drive command speed limiting algorithm according to the recovery drive flag.

구동 명령 속도 제한기(140)는 구동 명령 변화율의 절대값이 구동 명령 허용 변화율보다 큰지 판단한다(S120). 구동 명령 변화율은 이전 단계의 구동 변위와 현 단계의 구동 변위의 차이를 측정 시간으로 나눈 값이다. 구동 명령 허용 변화율을 수학식 6과 같이 정해질 수 있다. The drive command speed limiter 140 determines whether the absolute value of the drive command change rate is greater than the drive command allowable change rate (S120). The drive command change rate is a value obtained by dividing the difference between the drive displacement of the previous step and the drive displacement of the current step by the measurement time. The allowable change rate of the driving command may be determined as in Equation (6).

구동 명령 변화율의 절대값이 구동 명령 허용 변화율보다 크면, 구동 명령 속도 제한기(140)는 구동 명령 변화율이 음수인지 확인한다(S125).If the absolute value of the drive command change rate is greater than the drive command allowable change rate, the drive command speed limiter 140 checks whether the drive command change rate is negative ( S125 ).

구동 명령 변화율이 음수인 경우, 구동 명령 속도 제한기(140)는 -(구동 명령 허용 변화율)×0.005 + 이전 단계 구동 명령으로 제한 구동 명령을 생성한다(S130). 제한 구동 명령은 구동 명령 속도 제한기(140)가 복수의 구동기(130)에 전달하는 구동 명령이다. When the drive command change rate is a negative number, the drive command speed limiter 140 generates a limit drive command as -(drive command allowable change rate) x 0.005 + the previous step drive command (S130). The limited driving command is a driving command transmitted by the driving command speed limiter 140 to the plurality of drivers 130 .

구동 명령 변화율이 음수가 아닌 경우, 구동 명령 속도 제한기(140)는 +(구동 명령 허용 변화율)×0.005 + 이전 단계 구동 명령으로 제한 구동 명령을 생성한다(S135). If the drive command change rate is not a negative number, the drive command speed limiter 140 generates a limit drive command as + (drive command allowable change rate) x 0.005 + the previous step drive command (S135).

구동 명령 허용 변화율에 곱해지는 0.005는 제한 상수이고, 제한 상수는 필요에 따라 다양한 값으로 설정될 수 있다. 즉, 제한 구동 명령은 구동 명령 허용 변화율에 제한 상수를 곱한 값을 구동 명령에 추가하여(더하거나 빼서) 생성될 수 있다. 구동 명령 속도 제한기(140)는 제어기(160)로부터 수신된 구동 명령에 구동 명령 허용 변화율을 적용하여 생성한 제한 구동 명령을 복수의 구동기(130)에 전달한다. 0.005 multiplied by the drive command allowable change rate is a limiting constant, and the limiting constant may be set to various values as needed. That is, the limit driving command may be generated by adding (adding or subtracting) a value obtained by multiplying the allowable change rate of the driving command by the limit constant to the driving command. The drive command speed limiter 140 transmits the limited drive command generated by applying the drive command allowable change rate to the drive command received from the controller 160 to the plurality of drivers 130 .

구동 명령 변화율의 절대값이 구동 명령 허용 변화율보다 크지 않은 경우, 상기의 단계 S125, S130, S135는 수행되지 않는다. If the absolute value of the drive command change rate is not greater than the drive command allowable change rate, the above steps S125, S130, and S135 are not performed.

다음으로, 구동 명령 속도 제한기(140)는 공급 압력이 회복 구동압보다 크고, 구동 명령 변화율이 회복 구동 명령 변화율보다 작은지 판단한다(S140). 회복 구동압은 복수의 구동기(130)가 정상 성능을 낼 수 있는 구동압이다. 회복 구동압은 구동 시험이나 구동기 모델을 통해 획득될 수 있다. 회복 구동 명령 변화율은 복수의 구동기(130)가 정상 성능을 내는 정상 상태에서 최대 구동 변화율을 의미한다. 구동 명령 변화율이 회복 구동 명령 변화율보다 작은지의 판단은 모터 펌프(110)의 공급 압력을 감소시키는 원인이 제거될 때까지 구동 명령 속도 제한 알고리듬을 활성화하는 조건이 될 수 있다. Next, the drive command speed limiter 140 determines whether the supply pressure is greater than the recovery drive pressure and the drive command change rate is smaller than the recovery drive command change rate ( S140 ). The recovery driving pressure is a driving pressure at which the plurality of drivers 130 can achieve normal performance. The recovery driving pressure can be obtained through driving tests or actuator models. The recovery driving command change rate means the maximum driving change rate in a steady state in which the plurality of drivers 130 exhibit normal performance. Determining whether the drive command change rate is smaller than the recovery drive command change rate may be a condition for activating the drive command speed limiting algorithm until the cause of reducing the supply pressure of the motor pump 110 is eliminated.

상기의 단계 S140의 조건이 만족되면, 구동 명령 속도 제한기(140)는 회복 구동 카운트를 증가시키고(S145), 상기의 단계 S140의 조건이 만족되지 않으면 회복 구동 카운트를 0으로 설정한다(S150).When the condition of step S140 is satisfied, the drive command speed limiter 140 increases the recovery drive count (S145), and if the condition of step S140 is not satisfied, sets the recovery drive count to 0 (S150) .

구동 명령 속도 제한기(140)는 회복 구동 카운트가 최대 회복 카운트 이상인지 확인하고(S155), 회복 구동 카운트가 최대 회복 카운트 이상이면 회복 구동 플래그를 1로 설정하고(S160), 회복 구동 카운트가 최대 회복 카운트보다 작으면 회복 구동 플래그를 0으로 설정한다(S165). 회복 구동 플래그가 1인 경우는 구동 명령 속도 제한 알고리듬의 종료를 의미하고, 회복 구동 플래그가 0인 경우는 구동 명령 속도 제한 알고리듬의 반복을 의미한다. 즉, 구동 명령 속도 제한기(140)는 최대 회복 카운트까지 구동 명령 속도 제한 알고리듬을 반복하여 수행할 수 있다.The drive command speed limiter 140 checks whether the recovery drive count is equal to or greater than the maximum recovery count (S155), and if the recovery drive count is equal to or greater than the maximum recovery count, sets the recovery drive flag to 1 (S160), and the recovery drive count is the maximum If it is less than the recovery count, the recovery driving flag is set to 0 (S165). When the recovery driving flag is 1, it means the end of the driving command speed limiting algorithm, and when the recovery driving flag is 0, it means repeating the driving command speed limiting algorithm. That is, the drive command speed limiter 140 may repeatedly perform the drive command speed limiting algorithm up to the maximum recovery count.

구동 명령 속도 제한기(140)는 모터 펌프(110)의 공급 압력이 최저 구동 압력보다 작을 때 구동 명령 속도 제한 알고리듬에 따라 동작을 시작하고, 공급 압력이 회복 구동압 이상으로 상승하면 동작을 해지하도록 구성될 수 있다.The drive command speed limiter 140 starts an operation according to the drive command speed limiting algorithm when the supply pressure of the motor pump 110 is less than the minimum drive pressure, and terminates the operation when the supply pressure rises above the recovery drive pressure. can be configured.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 구동 시스템의 구동 명령 속도 제한 알고리듬의 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다.3 is a graph illustrating a simulation result of a driving command speed limiting algorithm of a hydraulic drive system according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 수학식 1 내지 5를 이용하여 구현한 유압 구동기 모델에 구동 명령 속도 제한기(140)의 구동 명령 속도 제한 알고리듬을 적용하여 시뮬레이션 모델을 구성하였다. 유압 구동기의 펌프 한계를 초과하는 입력을 강제로 부과하여 구동 명령 속도 제한 알고리듬의 성능을 검증한 결과로서, 도 3은 구동 명령 속도 제한 알고리듬이 적용되었을 경우의 펌프 공급 압력의 변화를 나타낸 것이다.Referring to FIG. 3 , a simulation model was constructed by applying the driving command speed limiting algorithm of the driving command speed limiter 140 to the hydraulic actuator model implemented using Equations 1 to 5 . As a result of verifying the performance of the driving command speed limiting algorithm by forcibly applying an input exceeding the pump limit of the hydraulic actuator, FIG. 3 shows the change in pump supply pressure when the driving command speed limiting algorithm is applied.

초기 과도한 구동 명령으로 인하여 펌프의 공급 압력이 최저 구동 압력 이하로 감소할 경우, 구동 명령 속도 제한기(140)가 동작하여 회복 구동압까지 상승하고 다시 구동 명령 속도 제한기(140)가 해지되어 감소하는 형태로 공급 압력의 감소와 회복을 반복하는 것을 확인할 수 있다. When the supply pressure of the pump decreases below the minimum driving pressure due to the initial excessive driving command, the driving command speed limiter 140 operates to increase to the recovery driving pressure, and the driving command speed limiter 140 is released and decreases. It can be seen that the reduction and recovery of the supply pressure are repeated in the form of

상술한 바와, 유압 구동 시스템(100)은 축압기(120)의 용량을 초과하는 다양한 구동 상황과 식별되지 않는 진동 상황에서도 유압 구동 시스템(100)의 최소 성능을 유지할 수 있다.As described above, the hydraulic drive system 100 can maintain the minimum performance of the hydraulic drive system 100 even in various driving situations exceeding the capacity of the accumulator 120 and in unidentified vibration situations.

지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. The drawings and detailed description of the described invention referenced so far are merely exemplary of the present invention, which are only used for the purpose of explaining the present invention, and are used to limit the meaning or limit the scope of the present invention described in the claims. it is not Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the technical spirit of the appended claims.

100: 유압 구동 시스템
110: 모터 펌프
120: 축압기
130: 복수의 구동기
140: 구동 명령 속도 제한기
150: 구동 명령 스위치
160: 제어기100: hydraulic drive system
110: motor pump
120: accumulator
130: multiple drivers
140: drive command speed limiter
150: drive command switch
160: controller

Claims (10)

복수의 구동기;
상기 복수의 구동기에서 요구하는 유량을 상기 복수의 구동기에 공급하는 모터 펌프;
상기 복수의 구동기의 동작을 제어하기 위한 구동 명령을 생성하는 제어기;
상기 구동 명령에 구동 명령 허용 변화율을 적용하여 제한 구동 명령을 생성하여 상기 복수의 구동기에 전달하는 구동 명령 속도 제한기;
상기 모터 펌프에서 상기 복수의 구동기로 공급되는 유량의 공급 압력이 최저 구동 압력 이상인 경우 상기 구동 명령을 상기 복수의 구동기에 전달하고, 상기 공급 압력이 상기 최저 구동 압력보다 낮게 저하되면 상기 구동 명령을 상기 구동 명령 속도 제한기에 전달하는 구동 명령 스위치; 및
상기 복수의 구동기에서 요구하는 유량이 상기 모터 펌프가 공급하는 유량보다 많은 경우 상기 복수의 구동기에 추가적으로 유량을 제공하는 축압기를 포함하고,
상기 구동 명령 속도 제한기는 상기 구동 명령 스위치를 통해 상기 구동 명령이 전달되면 활성화하고,
상기 구동 명령 허용 변화율은 수학식
Figure 112022038608755-pat00035

에 의해 산출되고,
상기
Figure 112022038608755-pat00036
는 구동 명령 허용 변화율이고, 상기 N은 상기 복수의 구동기의 개수이고, 상기
Figure 112022038608755-pat00037
는 구동기의 면적이고, 상기
Figure 112022038608755-pat00038
는 구동기의 로드의 길이 대 각도 비이고, 상기 b는 상기 모터 펌프의 유량이고, 상기 a는 상기 모터 펌프에서 발생된 내부 누유에 의한 소모율이고, 상기 d는 평형 상태에서 상기 모터 펌프의 공급 압력과 상기 축압기에 차지하는 기체의 부피의 곱이고, 상기 e는 상기 축압기의 전체 체적인 유압 구동 시스템.a plurality of actuators;
a motor pump supplying a flow rate required by the plurality of drivers to the plurality of drivers;
a controller that generates a drive command for controlling the operation of the plurality of drivers;
a drive command speed limiter for generating a limited drive command by applying a drive command allowable change rate to the drive command and transmitting the limited drive command to the plurality of drivers;
When the supply pressure of the flow rate supplied from the motor pump to the plurality of actuators is equal to or greater than the minimum driving pressure, the driving command is transmitted to the plurality of actuators, and when the supply pressure is lower than the minimum driving pressure, the driving command is issued a drive command switch that transmits a drive command to the speed limiter; and
When the flow rate required by the plurality of drivers is greater than the flow rate supplied by the motor pump, it includes an accumulator for additionally providing a flow rate to the plurality of drivers,
The drive command speed limiter is activated when the drive command is transmitted through the drive command switch,
The allowable change rate of the driving command is expressed by the equation
Figure 112022038608755-pat00035

is calculated by
remind
Figure 112022038608755-pat00036
is a drive command allowable change rate, N is the number of the plurality of drivers, and
Figure 112022038608755-pat00037
is the area of the actuator, and
Figure 112022038608755-pat00038
is the ratio of the length to the angle of the rod of the actuator, b is the flow rate of the motor pump, a is the consumption rate due to internal leakage generated in the motor pump, and d is the supply pressure of the motor pump in the equilibrium state and a product of the volume of gas occupied by the accumulator, wherein e is the total volume of the accumulator. 삭제delete 삭제delete 복수의 구동기;
상기 복수의 구동기에서 요구하는 유량을 상기 복수의 구동기에 공급하는 모터 펌프;
상기 복수의 구동기의 동작을 제어하기 위한 구동 명령을 생성하는 제어기;
상기 구동 명령에 구동 명령 허용 변화율을 적용하여 제한 구동 명령을 생성하여 상기 복수의 구동기에 전달하는 구동 명령 속도 제한기; 및
상기 모터 펌프에서 상기 복수의 구동기로 공급되는 유량의 공급 압력이 최저 구동 압력 이상인 경우 상기 구동 명령을 상기 복수의 구동기에 전달하고, 상기 공급 압력이 상기 최저 구동 압력보다 낮게 저하되면 상기 구동 명령을 상기 구동 명령 속도 제한기에 전달하는 구동 명령 스위치를 포함하고,
상기 구동 명령 속도 제한기는 상기 구동 명령 스위치를 통해 상기 구동 명령이 전달되면 활성화하고,
상기 제한 구동 명령은 상기 구동 명령 허용 변화율에 제한 상수를 곱한 값을 상기 구동 명령에 추가하여 생성되는 유압 구동 시스템.a plurality of actuators;
a motor pump supplying a flow rate required by the plurality of drivers to the plurality of drivers;
a controller that generates a drive command for controlling the operation of the plurality of drivers;
a drive command speed limiter for generating a limited drive command by applying a drive command allowable change rate to the drive command and transmitting the limited drive command to the plurality of drivers; and
When the supply pressure of the flow rate supplied from the motor pump to the plurality of actuators is equal to or greater than the minimum driving pressure, the driving command is transmitted to the plurality of actuators, and when the supply pressure is lower than the minimum driving pressure, the driving command is issued a drive command switch for passing a drive command to the speed limiter;
The drive command speed limiter is activated when the drive command is transmitted through the drive command switch,
The limited drive command is generated by adding a value obtained by multiplying the drive command allowable change rate by a limit constant to the drive command. 제1 항에 있어서,
상기 구동 명령 속도 제한기는 상기 공급 압력이 상기 최저 구동 압력보다 낮게 저하되면 동작을 시작하고, 상기 공급 압력이 상기 복수의 구동기가 정상 성능을 내는 회복 구동압 이상으로 상승하면 동작을 해지하는 유압 구동 시스템.The method of claim 1,
The drive command speed limiter starts an operation when the supply pressure falls below the minimum driving pressure, and stops the operation when the supply pressure rises above a recovery driving pressure at which the plurality of actuators achieve normal performance. . 모터 펌프에서 복수의 구동기로 공급되는 유량의 공급 압력이 최저 구동 압력보다 낮은지 판단하는 단계;
상기 공급 압력이 상기 최저 구동 압력 이상인 경우 상기 복수의 구동기의 동작을 제어하기 위한 구동 명령을 상기 복수의 구동기에 전달하고, 상기 공급 압력이 상기 최저 구동 압력보다 낮게 저하되면 상기 구동 명령을 구동 명령 속도 제한기에 전달하는 단계; 및
상기 구동 명령이 상기 구동 명령 속도 제한기에 전달되면, 구동 명령 허용 변화율에 제한 상수를 곱한 값을 상기 구동 명령에 추가하여 제한 구동 명령을 생성하고, 상기 제한 구동 명령을 상기 복수의 구동기에 전달하는 구동 명령 속도 제한 알고리듬을 수행하는 단계를 포함하고,
상기 구동 명령 허용 변화율은 수학식
Figure 112022038608755-pat00039

에 의해 산출되고,
상기
Figure 112022038608755-pat00040
는 구동 명령 허용 변화율이고, 상기 N은 상기 복수의 구동기의 개수이고, 상기
Figure 112022038608755-pat00041
는 구동기의 면적이고, 상기
Figure 112022038608755-pat00042
는 구동기의 로드의 길이 대 각도 비이고, 상기 b는 상기 모터 펌프의 유량이고, 상기 a는 상기 모터 펌프에서 발생된 내부 누유에 의한 소모율이고, 상기 d는 평형 상태에서 상기 모터 펌프의 공급 압력과 상기 복수의 구동기에 추가적으로 유량을 제공하기 위한 축압기에 차지하는 기체의 부피의 곱이고, 상기 e는 상기 축압기의 전체 체적인 유압 구동 시스템의 구동 명령 속도 제한 방법.determining whether a supply pressure of a flow rate supplied from a motor pump to a plurality of drivers is lower than a minimum driving pressure;
When the supply pressure is equal to or greater than the minimum driving pressure, a driving command for controlling the operation of the plurality of actuators is transmitted to the plurality of actuators, and when the supply pressure is lower than the lowest driving pressure, the driving command is transmitted at a driving command speed passing to a restrictor; and
When the drive command is transmitted to the drive command speed limiter, a limit driving command is generated by adding a value obtained by multiplying a drive command allowable change rate by a limit constant to the drive command, and the limited drive command is transmitted to the plurality of drivers. performing a command rate limiting algorithm;
The allowable change rate of the driving command is expressed by the equation
Figure 112022038608755-pat00039

is calculated by
remind
Figure 112022038608755-pat00040
is a drive command allowable change rate, N is the number of the plurality of drivers, and
Figure 112022038608755-pat00041
is the area of the actuator, and
Figure 112022038608755-pat00042
is the ratio of the length to the angle of the rod of the actuator, b is the flow rate of the motor pump, a is the consumption rate due to internal leakage generated in the motor pump, and d is the supply pressure of the motor pump in the equilibrium state and a product of a volume of gas occupied by an accumulator for additionally providing a flow rate to the plurality of actuators, wherein e is the total volume of the accumulator. 삭제delete 모터 펌프에서 복수의 구동기로 공급되는 유량의 공급 압력이 최저 구동 압력보다 낮은지 판단하는 단계;
상기 공급 압력이 상기 최저 구동 압력 이상인 경우 상기 복수의 구동기의 동작을 제어하기 위한 구동 명령을 상기 복수의 구동기에 전달하고, 상기 공급 압력이 상기 최저 구동 압력보다 낮게 저하되면 상기 구동 명령을 구동 명령 속도 제한기에 전달하는 단계;
상기 구동 명령이 상기 구동 명령 속도 제한기에 전달되면, 구동 명령 허용 변화율에 제한 상수를 곱한 값을 상기 구동 명령에 추가하여 제한 구동 명령을 생성하고, 상기 제한 구동 명령을 상기 복수의 구동기에 전달하는 구동 명령 속도 제한 알고리듬을 수행하는 단계; 및
이전 단계의 구동 변위와 현 단계의 구동 변위의 차이를 측정 시간으로 나눈 값인 구동 명령 변화율의 절대값이 상기 구동 명령 허용 변화율보다 큰지 판단하는 단계를 포함하고,
상기 구동 명령 변화율의 절대값이 상기 구동 명령 허용 변화율보다 큰 경우 상기 제한 구동 명령을 생성하는 유압 구동 시스템의 구동 명령 속도 제한 방법.determining whether a supply pressure of a flow rate supplied from a motor pump to a plurality of drivers is lower than a minimum driving pressure;
When the supply pressure is equal to or greater than the minimum driving pressure, a driving command for controlling the operation of the plurality of actuators is transmitted to the plurality of actuators, and when the supply pressure is lower than the lowest driving pressure, the driving command is transmitted at a driving command speed passing to a restrictor;
When the drive command is transmitted to the drive command speed limiter, a limit driving command is generated by adding a value obtained by multiplying a drive command allowable change rate by a limit constant to the drive command, and the limited drive command is transmitted to the plurality of drivers. performing a command rate limiting algorithm; and
determining whether the absolute value of the drive command change rate, which is a value obtained by dividing the difference between the drive displacement of the previous step and the drive displacement of the current step by the measurement time, is greater than the allowable change rate of the drive command;
and generating the limited drive command when the absolute value of the drive command change rate is greater than the drive command allowable change rate. 제8 항에 있어서,
상기 복수의 구동기가 정상 성능을 내는 회복 구동압보다 상기 공급 압력이 크고, 상기 복수의 구동기가 정상 성능을 내는 정상 상태에서 최대 구동 변화율인 회복 구동 명령 변화율이 상기 구동 명령 변화율보다 큰 경우, 회복 구동 카운트를 증가시키고, 상기 회복 구동 카운트가 최대 회복 카운트 이상이면 상기 구동 명령 속도 제한 알고리듬을 종료하는 더 단계를 포함하는 유압 구동 시스템의 구동 명령 속도 제한 방법.9. The method of claim 8,
When the supply pressure is greater than the recovery driving pressure at which the plurality of drivers achieve normal performance, and the recovery drive command change rate, which is the maximum drive change rate in a steady state in which the plurality of drivers exhibit normal performance, is greater than the drive command change rate, recovery drive incrementing the count, and terminating the drive command speed limiting algorithm if the recovery drive count is greater than or equal to the maximum recovery count. 제9 항에 있어서,
상기 회복 구동 카운트가 상기 최대 회복 카운트보다 작으면 상기 구동 명령 속도 제한 알고리듬을 반복하여 수행하는 유압 구동 시스템의 구동 명령 속도 제한 방법.10. The method of claim 9,
If the recovery drive count is less than the maximum recovery count, the drive command speed limiting method of the hydraulic drive system to repeatedly perform the drive command speed limiting algorithm.
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