液压缸缓冲控制方法、装置及液压设备与流程

技术特征：
1.一种液压缸缓冲控制方法，其特征在于，包括：测量液压缸的实时角度、实时角速度以及实时角加速度，根据所述实时角度和所述实时角加速度计算所述液压缸的实时位移，根据所述实时位移计算所述液压缸的实时速度，基于所述实时位移、所述实时速度和所述实时角加速度确定所述液压缸的目标速度；基于所述实时位移、所述实时角加速度以及所述实时速度，确定分级系数；基于所述分级系数，确定缓冲控制类型，并基于所述缓冲控制类型控制所述液压缸在指定位置停止；所述缓冲控制类型为接管手柄控制或泵阀控制。2.根据权利要求1所述的液压缸缓冲控制方法，其特征在于，所述基于所述分级系数，确定缓冲控制类型，并基于所述缓冲控制类型控制所述液压缸在指定位置停止，包括：确定所述分级系数大于预设值，则所述缓冲控制类型为接管手柄控制，采用串级控制将所述目标速度和所述液压缸的目标位移作为输入参数，经反馈算法计算后生成手柄控制信号，并基于所述手柄控制信号控制所述液压缸缓冲，以使所述液压缸在指定位置停止。3.根据权利要求1所述的液压缸缓冲控制方法，其特征在于，所述基于所述分级系数，确定缓冲控制类型，并基于所述缓冲控制类型控制所述液压缸在指定位置停止，包括：确定所述分级系数小于等于预设值，则所述缓冲控制类型为泵阀控制，采用串级控制将所述目标速度和所述液压缸的目标位移作为输入参数，经反馈算法计算后生成泵阀控制信号，并基于所述泵阀控制信号控制所述液压缸缓冲，以使所述液压缸在所述指定位置停止。4.根据权利要求1所述的液压缸缓冲控制方法，其特征在于，所述实时位移是基于如下步骤确定的：基于所述液压缸的实时角度，确定所述液压缸的实时初始位移；基于所述实时初始位移，以及所述实时角加速度，确定所述液压缸的实时补偿位移；基于所述实时初始位移，以及所述实时补偿位移，确定所述实时位移。5.根据权利要求4所述的液压缸缓冲控制方法，其特征在于，所述液压缸为动臂油缸或斗杆油缸；若所述液压缸为动臂油缸，则所述实时初始位移是指所述动臂油缸的实时初始位移，所述动臂油缸的实时初始位移基于第一模型确定，所述第一模型为：其中，l
boom，cylinder
表示动臂油缸的实时初始位移，l
boom
表示动臂长度，l
boom，cabin
表示动臂车身铰点到油缸车身铰点的长度，θ
boom
表示动臂角度，θ
boom，offset
表示动臂偏置角度；若所述液压缸为斗杆油缸，则所述实时初始位移是指所述斗杆油缸的实时初始位移，所述斗杆油缸的实时初始位移基于第二模型确定，所述第二模型为：其中，l
arm，cylinder
表示斗杆油缸的实时初始位移，l
arm，up
表示动臂斗杆铰点到斗杆油缸末端长度，l
boom，up
表示动臂斗杆铰点到斗杆油缸始端长度，θ
arm
表示斗杆角度，θ
arm，up
表示l
arm
到l
arm，up
的夹角，θ
boom，up
表示l
arm
到l
boom，up
的夹角，l
arm
表示斗杆长度。6.根据权利要求1至5任一项所述的液压缸缓冲控制方法，其特征在于，所述目标速度
基于速度模型确定，所述速度模型为：其中，v
m
表示所述目标速度，x表示所述实时位移，pos
offset
表示位移阈值，a表示所述实时角加速度，acc
offset
表示角加速度阈值，v表示所述液压缸的实时速度，所述实时速度通过所述实时位移的微分算出。7.根据权利要求1至5任一项所述的液压缸缓冲控制方法，其特征在于，所述分级系数基于阈值模型确定，所述阈值模型为：l(x，v，a)＝λ1||x||2 λ2||v||2 λ3||a||2其中，l(x，u，a)表示所述分级系数，x表示所述实时位移，v表示所述实时速度，a表示所述实时角加速度，λ1表示所述实时位移的权重，λ2表示所述实时速度的权重，λ3表示所述实时角加速度的权重。8.根据权利要求2或3所述的液压缸缓冲控制方法，其特征在于，还包括：在基于所述缓冲控制类型控制所述液压缸在指定位置停止的过程中，以所述实时速度作为反馈参数与所述目标速度进行比较，比较结果经第一反馈算法计算后输出中间参数，以所述液压缸的实时位移作为反馈参数与所述液压缸的目标位移以及所述中间参数进行比较，比较结果经第二反馈算法计算后输出缓冲控制信号，并基于所述缓冲控制信号控制所述液压缸缓冲。9.一种液压缸缓冲控制装置，其特征在于，包括：目标速度确定单元，用于测量液压缸的实时角度、实时角速度以及实时角加速度，根据所述实时角度和所述实时角加速度计算所述液压缸的实时位移，根据所述实时位移计算所述液压缸的实时速度，基于所述实时位移、所述实时速度和所述实时角加速度确定所述液压缸的目标速度；分级系数确定单元，用于基于所述实时位移、所述实时角加速度以及所述实时速度，确定分级系数；分级控制单元，用于基于所述分级系数，确定缓冲控制类型，并基于所述缓冲控制类型控制所述液压缸在指定位置停止；所述缓冲控制类型为接管手柄控制或泵阀控制。10.一种液压设备，其特征在于，包括：如权利要求9所述的液压缸缓冲控制装置。

技术总结
本发明提供一种液压缸缓冲控制方法、装置及液压设备，所述方法包括：测量液压缸的实时角度、实时角速度以及实时角加速度，根据实时角度和实时角加速度计算液压缸的实时位移，根据实时位移计算液压缸的实时速度，基于实时位移、实时速度和实时角加速度确定液压缸的目标速度；基于实时位移、实时角加速度以及实时速度，确定分级系数；基于分级系数，确定缓冲控制类型，并基于缓冲控制类型控制液压缸在指定位置停止。本发明不仅能够精确保证液压缸在指定位置停止，而且可以避免传统方法中缓冲不平滑和缓冲冲击较大的问题，而且可以避免额外增加缓冲腔的制造成本，结构简单。结构简单。结构简单。


技术研发人员：孙鸿远 陈思远 舒全禄
受保护的技术使用者：三一重机有限公司
技术研发日：2021.07.28
技术公布日：2021/10/15