一種大流量直動壓電減壓閥控制方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于傳動裝置換擋油壓減壓裝置控制【技術(shù)領域】，為能夠?qū)崿F(xiàn)直動壓電減壓裝置的高精度閉環(huán)壓力控制，保證液壓系統(tǒng)的準確減壓和快速穩(wěn)壓功能，本發(fā)明提供一種大流量直動壓電減壓閥控制方法，基于內(nèi)嵌式位移傳感原理，通過壓電驅(qū)動減壓裝置閥芯位移閉環(huán)控制方法，有效減少減壓裝置閥芯的振動，從而提高減壓裝置的減壓速度和穩(wěn)壓精度；本發(fā)明的大流量直動壓電減壓閥控制方法控制精度高、響應速度快、簡單實用，能有力保證減壓裝置滿足傳動換擋操縱液壓系統(tǒng)的需求。
【專利說明】—種大流量直動壓電減壓閥控制方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明屬于傳動裝置換擋油壓減壓裝置控制【技術(shù)領域】，具體涉及一種大流量直動壓電減壓閥控制方法，該控制方法能夠?qū)崿F(xiàn)直動壓電減壓裝置的高精度閉環(huán)壓力控制，保證液壓系統(tǒng)的準確減壓和快速穩(wěn)壓功能。
【背景技術(shù)】
[0002]傳動換擋操縱液壓系統(tǒng)中減壓裝置后壓力穩(wěn)定性與減壓快慢速度，對換擋操縱精度和緩沖精度均有著重大影響，目前采用的減壓裝置為傳統(tǒng)的液控減壓裝置，控制困難、響應較慢而且容易磨損和卡死，不易修正，從而容易導致系統(tǒng)失效。而針對新型壓電驅(qū)動直動減壓裝置，可以利用其快速響應和比例特性，采用先進控制方法實現(xiàn)高精度壓力控制。通過本發(fā)明的大流量直動壓電減壓閥控制方法可以實現(xiàn)減壓閥閥芯位移的高精度控制，從而完成減壓裝置的快速穩(wěn)壓和準確減壓功能。在專利網(wǎng)上未檢索到該類大流量壓電減壓裝置控制方法相關(guān)專利。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003](一)要解決的技術(shù)問題
[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種大流量直動壓電減壓閥控制方法，通過先進控制方法，通過控制壓電驅(qū)動直動減壓裝置閥芯的位移量，完成大流量直動壓電減壓裝置減壓功能，實現(xiàn)傳動換擋控制油壓的高精度減壓和穩(wěn)壓。
[0005](二)技術(shù)方案
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種大流量直動壓電減壓閥控制方法，其特征在于:該控制方法主要包括壓電驅(qū)動減壓閥和壓電減壓裝置PID控制器，其中壓電驅(qū)動減壓閥主要由壓電堆執(zhí)行器、壓電減壓閥閥芯和內(nèi)嵌式位移傳感器組成；具體包括如下步驟:
[0007]步驟一，當壓電減壓裝置PID控制器通電后，系統(tǒng)開始自檢及程序初始化，用戶輸入進出油口目標壓力偏差值Λ P。；
[0008]步驟二，預置壓電堆執(zhí)行器驅(qū)動參數(shù)初始值，實現(xiàn)壓電減壓裝置的初始工作狀態(tài)，根據(jù)壓電堆執(zhí)行器驅(qū)動參數(shù)初始值，對壓電堆執(zhí)行器輸出驅(qū)動信號；
[0009]步驟三，采集壓電減壓裝置PID控制器根據(jù)內(nèi)嵌式位移傳感器實時測試壓電減壓閥閥芯的位移變化量X ;
[0010]步驟四，將所述位移變化量X傳輸至壓電減壓裝置PID控制器的信號調(diào)理模塊中進行模數(shù)轉(zhuǎn)換后傳輸至微控制器中，進行位移變化量X向減壓裝置進出油口壓力偏差值的
轉(zhuǎn)換，根據(jù)公式= 計算當前進出油口壓力偏差值APi，其中C = W P，
-X) dtA ]/ P
Cd為流量系數(shù)，A為閥芯圓柱面積，d為閥口直徑，P為液體密度；
[0011]步驟五，計算壓力控制偏差值APtj-APi獲取當前控制參數(shù)，根據(jù)壓力偏差值AP0-APi判斷當前控制結(jié)果是否滿足精度要求，如果滿足則結(jié)束控制；如果不滿足，重新調(diào)整控制參數(shù)，重復步驟一至步驟四，繼續(xù)開展PID控制，計算新的進出油口壓力偏差值
八？1，根據(jù)公式
【權(quán)利要求】
1.一種大流量直動壓電減壓閥控制方法，其特征在于:該控制方法主要包括壓電驅(qū)動減壓閥(I)和壓電減壓裝置PID控制器(5 )，其中壓電驅(qū)動減壓閥(I)主要由壓電堆執(zhí)行器(2)、壓電減壓閥閥芯(3)和內(nèi)嵌式位移傳感器(4)組成；具體包括如下步驟: 步驟一，當壓電減壓裝置PID控制器(5)通電后，系統(tǒng)開始自檢及程序初始化，用戶輸入進出油口目標壓力偏差值Λ P。； 步驟二，預置壓電堆執(zhí)行器(2)驅(qū)動參數(shù)初始值，實現(xiàn)壓電減壓裝置的初始工作狀態(tài)，根據(jù)壓電堆執(zhí)行器(2)驅(qū)動參數(shù)初始值，對壓電堆執(zhí)行器(2)輸出驅(qū)動信號； 步驟三，采集壓電減壓裝置PID控制器(5)根據(jù)內(nèi)嵌式位移傳感器(4)實時測試壓電減壓閥閥芯(3 )的位移變化量X ； 步驟四，將所述位移變化量X傳輸至壓電減壓裝置PID控制器(5)的信號調(diào)理模塊(23)中進行模數(shù)轉(zhuǎn)換后傳輸至微控制器中，進行位移變化量X向減壓裝置進出油口壓力偏差值的轉(zhuǎn)換，根據(jù)公
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大流量直動壓電減壓閥控制方法，其特征在于:使所述控制偏差值Λ P0- Δ Pi保持在允許的偏差范圍內(nèi)，保證實現(xiàn)高精度穩(wěn)壓和快速減壓功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大流量直動壓電減壓閥控制方法，其特征在于:所述壓電驅(qū)動減壓閥(I)主要由壓電執(zhí)行機構(gòu)(6)、液壓放大機構(gòu)(7)和減壓閥體3個部件組成；所述減壓閥體分為上減壓閥體(8)和下減壓閥體(11)兩部分，上減壓閥體(8)內(nèi)部裝有壓電執(zhí)行機構(gòu)(6)和液壓放大機構(gòu)(7)，上減壓閥體(8)和下減壓閥體(11)通過連接螺栓(12)并配以彈簧墊片(13)和平墊(14)進行連接，上減壓閥體(8)和下減壓閥體(11)之間采用紙墊(9)進行密封，下減壓閥體(11)的下部通過減壓閥蓋板進行密封。下減壓閥體(11)內(nèi)部具有一個內(nèi)嵌式位移傳感器(4)，實現(xiàn)閥芯位移實時測試及信號傳輸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大流量直動壓電減壓閥控制方法，其特征在于:所述壓電減壓裝置PID控制器(5)主要包括微處理器(22)、信號調(diào)理模塊(23)、擴展存儲模塊(24)、電源處理模塊(25)和壓電執(zhí)行器驅(qū)動模塊(26)組成；其中微處理器(22)用于壓力PID控制算法的計算及壓電堆執(zhí)行器(2)驅(qū)動參數(shù)計算；同時接收信號調(diào)理模塊(23)的位移傳感器信號；電源處理模塊(25)實現(xiàn)24V供電電壓向微處理器(22)5V供電電壓和位移傳感器(4)12V供電電壓的轉(zhuǎn)換；壓電執(zhí)行器驅(qū)動模塊(26 )用于驅(qū)動壓電堆執(zhí)行器(2 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大流量直動壓電減壓閥控制方法，其特征在于:所述內(nèi)嵌式位移傳感器(4)主要由傳感器上體(15)、傳感器下體(16)、線纜(17)和密封套(18)組成，當傳感器上體(15)和傳感器下體(16)之間的距離發(fā)生變化時，會在傳感器下體(16)上感應產(chǎn)生變化的磁場，從而產(chǎn)生相應電氣信號，線纜(17)用于為傳感器下體(16)供電和將信號傳輸至壓電減壓裝置PID控制器(5)中；所述密封套(18)安裝在下減壓閥體(11)的蓋板孔中，并與蓋板孔采用緊配合，保證密封效果，同時在裝配時將密封套(18)兩端涂抹密封膠，輔助密封。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的大流量直動壓電減壓閥控制方法，其特征在于:所述傳感器上體(15)為永磁材料；傳感器下體(16)為軟 磁材料；所述密封套(18)為高溫耐油橡膠材料。
【文檔編號】F16K31/00GK103775711SQ201410050262
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年2月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月13日
【發(fā)明者】熊慶輝, 顧宏弢, 呂慶軍, 潘嘉明, 毛福合, 楊波, 于定躍 申請人:中國北方車輛研究所