專利名稱：多軸液壓同步控制系統(tǒng)、方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及同步控制領(lǐng)域，特別是涉及一種多軸液壓同步控制系統(tǒng)、方法及設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前一些通過機電控制的設(shè)備中，如機電控制的舞臺，為實現(xiàn)同步控制升降，多采 用同步缸或同步馬達，但若舞臺的升降行程長時，會導(dǎo)致所使用的同步缸或同步馬達的體 積較大，造價昂貴。并且同步缸或同步馬達的加工精度要求高，存在內(nèi)部泄漏的安全隱患， 維修成本高等問題。
發(fā)明內(nèi)容
基于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明實施方式提供一種多軸液壓同步控制系 統(tǒng)、方法及設(shè)備，在不采用同步缸或同步馬達的情況下，可根據(jù)檢測到的各液壓缸的位移 量，實現(xiàn)對各液壓缸的同步驅(qū)動，從而實現(xiàn)多軸液壓同步控制。本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明實施方式提供一種多軸液壓同步控制系統(tǒng)，包括控制器、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、至少兩個液壓比例閥和與液壓比例閥數(shù)量相同的位置反 饋裝置；所述控制器經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊與各液壓比例閥連接，每個液壓比例閥能驅(qū)動其連接 的一個液壓缸；各位置反饋裝置分別與所述控制器連接，每個位置反饋裝置能檢測一個液 壓缸的位置，并將檢測到的位置數(shù)據(jù)輸送給所述控制器；所述控制器能根據(jù)各位置反饋裝置輸送的各液壓缸的位置數(shù)據(jù)，參照控制器存儲 的同步數(shù)據(jù)控制各液壓比例閥，通過各液壓比例閥對各液壓缸進行同步驅(qū)動。所述控制器存儲的同步數(shù)據(jù)包括根據(jù)控制液壓比例閥的模擬給定量與各模擬給 定量對應(yīng)的液壓缸的工作位置形成的液壓缸工作曲線數(shù)據(jù)。所述控制器包括接收模塊、存儲模塊和同步控制模塊；所述接收模塊，用于接收各位置反饋裝置檢測后輸送的各液壓缸的位置數(shù)據(jù)；所述存儲模塊，用于存儲同步數(shù)據(jù)和所述接收模塊接收的所述位置數(shù)據(jù)；所述同步控制模塊，用于根據(jù)各位置反饋裝置輸送的各液壓缸的位置數(shù)據(jù)，參照 所述存儲模塊存儲的同步數(shù)據(jù)控制各液壓比例閥，通過各液壓比例閥對各液壓缸進行同步 驅(qū)動。所述控制器還包括補償控制模塊，用于根據(jù)對各液壓缸設(shè)定的目標(biāo)位置、恒定線速度、加速度和減速 度與各液壓缸的當(dāng)前位置生成的虛擬主軸曲線數(shù)據(jù)，并在控制各液壓比例閥的過程中，將 所述接收模塊接收的各位置反饋裝置輸送的各液壓缸的位置數(shù)據(jù)與所述虛擬主軸曲線數(shù) 據(jù)中對應(yīng)的位置數(shù)據(jù)進行比較，將比較結(jié)果輸送至所述同步控制模塊，經(jīng)所述同步控制模 塊補償控制各液壓比例閥。
所述補償控制模塊包括虛擬主軸曲線數(shù)據(jù)生成子模塊和比較處理子模塊；所述虛擬主軸曲線數(shù)據(jù)生成子模塊，用于根據(jù)對各液壓缸設(shè)定的目標(biāo)位置、恒定 線速度、加速度和減速度與各液壓缸的當(dāng)前位置生成的虛擬主軸曲線數(shù)據(jù)，并將所述虛擬 主軸曲線數(shù)據(jù)存儲至所述存儲模塊；所述比較處理子模塊，用于在控制各液壓比例閥的過程中，將所述接收模塊接收 的各位置反饋裝置輸送的各液壓缸的位置數(shù)據(jù)與所述同步定位數(shù)據(jù)中對應(yīng)的位置數(shù)據(jù)進 行比較，將比較結(jié)果輸送至所述同步控制模塊，經(jīng)所述同步控制模塊補償控制各液壓比例閥。所述控制器還包括自學(xué)習(xí)模塊，用于在控制液壓比例閥驅(qū)動各液壓缸過程中，根 據(jù)向各液壓比例閥輸送的模擬給定量與各模擬給定量對應(yīng)的各液壓缸的工作位置進行計 算得出各液壓缸的新的工作曲線數(shù)據(jù)作為新的同步數(shù)據(jù)，并存儲至所述存儲模塊中替換現(xiàn) 有的同步數(shù)據(jù)。所述同步控制模塊包括查找子模塊和輸出子模塊；所述查找子模塊，用于在所述存儲模塊存儲的同步數(shù)據(jù)中查找與各位置數(shù)據(jù)對應(yīng) 的控制各液壓比例閥的模擬給定量；所述輸出子模塊，用于將所述查找子模塊找到的各模擬給定量輸送至對應(yīng)的各液 壓比例閥。所述系統(tǒng)還包括與液壓比例閥數(shù)量相同的液壓缸，分別與各液壓比例閥和各位 置反饋裝置連接。本發(fā)明實施方式還提供一種多軸液壓同步控制方法，應(yīng)用于上述的多軸液壓同步 控制系統(tǒng)，包括接收各位置反饋裝置輸送的分別與各液壓比例閥連接的各液壓缸的位置數(shù)據(jù)；參照存儲的同步數(shù)據(jù)控制各液壓比例閥，通過各液壓比例閥對各液壓缸進行同步 驅(qū)動。所述參照存儲的同步數(shù)據(jù)控制各液壓比例閥包括從同步數(shù)據(jù)中找到與位置數(shù)據(jù)對應(yīng)的控制液壓比例閥的模擬給定量，通過找到的 模擬給定量控制液壓比例閥，其中，所述同步數(shù)據(jù)為根據(jù)控制液壓比例閥的模擬給定量與 各模擬給定量對應(yīng)的液壓缸的工作位置形成的液壓缸工作曲線數(shù)據(jù)。所述方法還包括補償控制步驟，在控制各液壓比例閥的過程中，將接收的各位置反饋裝置輸送的 各液壓缸的位置數(shù)據(jù)與虛擬主軸曲線數(shù)據(jù)中對應(yīng)的位置數(shù)據(jù)進行比較，將比較結(jié)果輸送至 所述同步控制模塊，經(jīng)所述同步控制模塊補償控制各液壓比例閥；其中，所述虛擬主軸曲線 數(shù)據(jù)為根據(jù)對各液壓缸設(shè)定的目標(biāo)位置、恒定線速度、加速度和減速度與各液壓缸的當(dāng)前 位置生成的虛擬主軸曲線數(shù)據(jù)。本發(fā)明實施方式又提供一種多軸液壓同步控制設(shè)備，包括同步控制系統(tǒng)、多個液 壓缸和平臺部件，其特征在于，所述同步控制系統(tǒng)采用上述的多軸液壓同步控制系統(tǒng)，所述 同步控制系統(tǒng)的各液壓比例閥和各位置反饋裝置分別與各液壓缸連接，平臺部件設(shè)置在各 液壓缸的升降端上。通過本發(fā)明實施方式提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實施方式中通過位置反饋裝置檢測各液壓比例閥所驅(qū)動的各液壓缸的位置數(shù)據(jù)，并將位置數(shù)據(jù)反饋給控制器，由控 制器根據(jù)位置數(shù)據(jù)，參照存儲的同步數(shù)據(jù)對各液壓比例閥進行控制，從而通過各液壓比例 閥可同步驅(qū)動各液壓缸。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，同步控制精度高，既具有快速的動態(tài)響應(yīng)又具備 高精度的穩(wěn)態(tài)定位性能和實時同步性，且成本低。解決了現(xiàn)有多軸液壓同步技術(shù)采用比例 閥或伺服閥控制同步缸或同步馬達驅(qū)動同步精度低、設(shè)備體積大，維修成本高的問題。
圖1為本發(fā)明實施例提供的多軸液壓同步控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例提供的多軸液壓同步控制系統(tǒng)的控制器的結(jié)構(gòu)框圖；圖3為本發(fā)明實施例提供的多軸液壓同步控制系統(tǒng)的控制器的同步控制模塊的 結(jié)構(gòu)框圖；圖4為本發(fā)明實施例提供的多軸液壓同步控制系統(tǒng)的控制器的補償控制模塊的 結(jié)構(gòu)框圖；圖5為本發(fā)明實施例提供的多軸液壓同步控制方法的流程圖；圖6為本發(fā)明實施例提供的多軸液壓同步控制系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)框圖；圖7為本發(fā)明實施例提供的多軸同步控制系統(tǒng)的液壓缸工作曲線圖；圖8為本發(fā)明實施例提供的多軸同步控制系統(tǒng)和液壓同步定位曲線圖；圖9為本發(fā)明實施例提供的多軸液壓同步控制設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。本發(fā)明一實施例提供一種多軸液壓同步控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可實現(xiàn)對多個液壓缸進 行同步控制，如圖1所示，該系統(tǒng)包括控制器1、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊2(D/A模塊)、至少兩個液壓 比例閥3和與液壓比例閥數(shù)量相同的位置反饋裝置4 ；其中，控制器1經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊2與各液壓比例閥3連接，每個液壓比例閥3能驅(qū) 動其連接的一個液壓缸4 ；各位置反饋裝置5分別與所述控制器1連接，每個位置反饋裝置 5能檢測一個液壓缸4的位置，并將檢測到的位置數(shù)據(jù)輸送給所述控制器1 ；控制器1能根 據(jù)各位置反饋裝置5輸送的各液壓缸的位置數(shù)據(jù)，參照控制器1存儲的同步數(shù)據(jù)控制各液 壓比例閥3，通過各液壓比例閥3對各液壓缸4進行同步驅(qū)動，實現(xiàn)各液壓缸的同步升降。上述系統(tǒng)中，控制器1存儲的同步數(shù)據(jù)為根據(jù)控制液壓比例閥的模擬給定量與 各模擬給定量對應(yīng)的液壓缸的工作位置形成的液壓缸工作曲線數(shù)據(jù)。該液壓缸工作曲線數(shù) 據(jù)可由控制器1根據(jù)液壓比例閥的模擬給定量與各模擬給定量對應(yīng)的液壓缸的工作位置 進行計算后得到，并存儲在控制器中，也可以預(yù)先計算得到液壓缸的工作曲線數(shù)據(jù)后，再存 儲到控制器1內(nèi)。如圖2所示，上述系統(tǒng)中的控制器1包括接收模塊11、存儲模塊12和同步控制 模塊13 ；其中，接收模塊11與存儲模塊12連接，用于接收各位置反饋裝置檢測后輸送的各 液壓缸的位置數(shù)據(jù)；存儲模塊12與同步控制模塊13連接，用于存儲同步數(shù)據(jù)和所述接收模塊接收的所述位置數(shù)據(jù)；同步控制模塊13，用于根據(jù)各位置反饋裝置5輸送的各液壓缸4的位置數(shù)據(jù)，參照 所述存儲模塊12存儲的同步數(shù)據(jù)控制各液壓比例閥3，通過各液壓比例閥3對各液壓缸4 進行同步驅(qū)動。如圖3所示，上述同步控制模塊13具體可包括查找子模塊131和輸出子模塊 132 ；其中，查找子模塊131與輸出子模塊132連接，用于在所述存儲模塊12存儲的同 步數(shù)據(jù)中查找與各位置數(shù)據(jù)對應(yīng)的控制各液壓比例閥3的模擬給定量；輸出子模塊132，用 于將所述查找子模塊找到的各模擬給定量輸送至對應(yīng)的各液壓比例閥3。上述控制器1還可以包括補償控制模塊14，分別與存儲模塊12和同步控制模塊 13連接，用于根據(jù)對各液壓缸4設(shè)定的目標(biāo)位置、恒定線速度、加速度和減速度與各液壓缸 的當(dāng)前位置生成的虛擬主軸曲線數(shù)據(jù)，并在控制各液壓比例閥的過程中，將所述接收模塊 接收的各位置反饋裝置輸送的各液壓缸的位置數(shù)據(jù)與所述虛擬主軸曲線數(shù)據(jù)中對應(yīng)的位 置數(shù)據(jù)進行比較，將比較結(jié)果輸送至所述同步控制模塊，經(jīng)所述同步控制模塊補償控制各 液壓比例閥。如圖4所示，上述控制器1中的補償控制模塊14包括虛擬主軸曲線數(shù)據(jù)生成子 模塊141和比較處理子模塊142 ；其中，虛擬主軸曲線數(shù)據(jù)生成子模塊141與比較處理子模塊連接，用于根據(jù)對各 液壓缸設(shè)定的目標(biāo)位置、恒定線速度、加速度和減速度與各液壓缸的當(dāng)前位置生成的虛擬 主軸曲線數(shù)據(jù)，并將所述虛擬主軸曲線數(shù)據(jù)存儲至所述存儲模塊12 ；比較處理子模塊142，用于在控制各液壓比例閥驅(qū)動液壓缸的過程中，將所述接收 模塊接收的各位置反饋裝置輸送的各液壓缸的位置數(shù)據(jù)與所述同步定位數(shù)據(jù)中對應(yīng)的位 置數(shù)據(jù)進行比較，將比較結(jié)果輸送至所述同步控制模塊，經(jīng)所述同步控制模塊補償控制各 液壓比例閥。上述控制器1還可以包括自學(xué)習(xí)模塊15，用于在控制液壓比例閥驅(qū)動各液壓缸 過程中，根據(jù)向液壓比例閥輸送的模擬給定量與各模擬給定量對應(yīng)的液壓缸的工作位置進 行計算得出液壓缸的新的工作曲線數(shù)據(jù)作為新的同步數(shù)據(jù)，并存儲至所述存儲模塊中替換 現(xiàn)有的同步數(shù)據(jù)，新的同步數(shù)據(jù)作為同步控制各液壓缸的參照數(shù)據(jù)，實現(xiàn)在控制液壓比例 閥驅(qū)動各液壓缸的過程中，形成自學(xué)習(xí)的控制方式，實現(xiàn)自適應(yīng)控制。在上述控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，還可以設(shè)置與液壓比例閥數(shù)量相同的液壓缸，分別與 各液壓比例閥和各位置反饋裝置連接，形成一種帶有液壓缸的多軸液壓同步控制系統(tǒng)。本發(fā)明另一實施例還提供一種多軸液壓同步控制方法，應(yīng)用于上述的多軸液壓同 步控制系統(tǒng)，如圖5所示，該方法包括步驟Si，接收各位置反饋裝置輸送的分別與各液壓比例閥連接的各液壓缸的位置 數(shù)據(jù)；步驟S2，參照存儲的同步數(shù)據(jù)控制各液壓比例閥，通過各液壓比例閥對各液壓缸 進行同步驅(qū)動。上述步驟S2中，參照存儲的同步數(shù)據(jù)控制各液壓比例閥具體包括從同步數(shù)據(jù)中 找到與位置數(shù)據(jù)對應(yīng)的控制液壓比例閥的模擬給定量，通過找到的模擬給定量控制液壓比例閥，其中，所述同步數(shù)據(jù)為根據(jù)控制液壓比例閥的模擬給定量與各模擬給定量對應(yīng)的液 壓缸的工作位置形成的液壓缸工作曲線數(shù)據(jù)。在上述方法的基礎(chǔ)上，還可以包括步驟S3，補償控制步驟，在控制各液壓比例閥 的過程中，將接收的各位置反饋裝置輸送的各液壓缸的位置數(shù)據(jù)與虛擬主軸曲線數(shù)據(jù)中對 應(yīng)的位置數(shù)據(jù)進行比較，將比較結(jié)果輸送至所述同步控制模塊，經(jīng)所述同步控制模塊補償 控制各液壓比例閥；其中，所述虛擬主軸曲線數(shù)據(jù)為根據(jù)對各液壓缸設(shè)定的目標(biāo)位置、恒定 線速度、加速度和減速度與各液壓缸的當(dāng)前位置生成的虛擬主軸曲線數(shù)據(jù)。下面結(jié)合具體實例對上述多軸液壓同步控制系統(tǒng)及其控制方法作進一步說明。如圖6所示，本發(fā)明實施例的多軸液壓同步控制系統(tǒng)，具體可由兩套以上液壓缸 4、驅(qū)動各液壓缸的液壓比例閥3、檢測液壓缸位置的位置反饋裝置5、控制器1、D/A模塊 2 (數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊)構(gòu)成；其中，控制器1和液壓比例閥3通過D/A模塊2連接，每個液壓比 例閥3均連接一個液壓缸4，在控制器1的控制下液壓比例閥3能驅(qū)動液壓缸4 ；位置反饋 裝置5與控制器1連接，用于對每個液壓缸4的位置進行檢測，并將檢測的位置信號(包含 檢測獲得的液壓缸的位置數(shù)據(jù))輸送給控制器1，使控制器1能根據(jù)位置反饋裝置5反饋 的位置信號運算處理后控制液壓比例閥3，實現(xiàn)同步控制各液壓缸4，成為一種位置閉環(huán)系 統(tǒng)。該系統(tǒng)中各液壓元件(如液壓比例閥與液壓缸)之間的相互連接可采用高壓軟管連接， 可在進油口及出油口做出標(biāo)記；各電氣元件之聞的相互連接及外部設(shè)備的接線采用端子連 接，每個端子分別標(biāo)有端子排名稱及端子號。上述多軸液壓同步控制系統(tǒng)可用在同步控制設(shè)備中，如同步液壓驅(qū)動舞臺，舞臺 的平臺部件設(shè)置在各液壓缸的升降端上，通過控制各液壓比例閥實現(xiàn)各液壓缸同步升降， 完成舞臺的升降。對上述多軸液壓同步控制系統(tǒng)的同步控制過程為將位置反饋裝置對每個液壓缸 的位置反饋的位置數(shù)據(jù)與給定液壓比例閥的模擬給定值(該模擬給定值可控制液壓比例 閥的開口大小，從而決定輸送到液壓缸的流量和壓力，驅(qū)動液壓缸按給定的線速度升降) 構(gòu)成一條液壓缸的工作曲線，存儲在控制器內(nèi)；控制器控制液壓比例閥執(zhí)行液壓缸的升降 時，從液壓缸的工作曲線中查找應(yīng)給定液壓比例閥的模擬給定值，按照對應(yīng)的模擬給定值 輸出到液壓比例閥，控制各液壓比例閥驅(qū)動各液壓缸按對應(yīng)的線速度升降，實現(xiàn)同步驅(qū)動。 控制各液壓缸過程中，可使各液壓缸跟隨一條理想的虛擬主軸曲線運行，該虛擬主軸曲線 可由液壓缸的當(dāng)前位置、目標(biāo)位置、恒定線速度、加速度和減速度來定義，并根據(jù)液壓缸的 定義的最大參數(shù)做出濾波處理；這樣在同步控制過程中，采用虛擬主軸的同步控制方式，可 使控制器具備自學(xué)習(xí)的功能，在控制過程中及時補償控制各液壓比例閥，保證各液壓比例 閥同步控制的精度。下面結(jié)合圖6 圖8，以多軸液壓同步控制的舞臺為例，對上述的控制過程作進一 步說明該舞臺包括兩套以上液壓缸4，液壓缸4配備有位置反饋裝置5，可檢測液壓缸4的 位置后輸送給控制器1，位置反饋裝置5可采用位移傳感器或編碼器等位置檢測裝置，設(shè)置 在各液壓缸4的升降端的舞臺平臺部件6 ；控制器1可采用單片機或PLC(可編程控制器) 或工控計算機，控制器1可通過D/A模塊2 (數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊)將模擬給定值輸送到液壓比例 閥3，每個液壓比例閥3驅(qū)動一個液壓缸4升降。控制過程可采用虛擬主軸的控制方式，根據(jù)同步定位參數(shù)(包括當(dāng)前位置、目標(biāo)位置、恒定線速度、加速度和減速度)生成一條虛擬主軸曲線，所有同步液壓缸位置閉環(huán)控 制可跟隨虛擬主軸曲線運動。具體為控制器1根據(jù)同步定位參數(shù)生成虛擬主軸曲線，通過從液壓缸4的工作曲 線(工作曲線由每個液壓缸的位置與給定液壓比例閥的模擬給定值形成)中查找，得到對 應(yīng)于液壓缸的某一位置應(yīng)向液壓比例閥給定的模擬給定值，由D/A模塊2將查找得到的模 擬給定值輸送給液壓比例閥3，液壓比例閥3根據(jù)模擬給定值可確定其開口大小并決定輸 送給液壓缸4的流量和壓力，從而驅(qū)動液壓缸4按給定的線速度升降，所有液壓缸4同步升 降則驅(qū)動舞臺平臺部件6升降。升降過程中，位置反饋裝置5實時將各液壓缸4的位移信 號反饋到控制器1，與控制器1生成的虛擬主軸(該虛擬主軸按虛擬主軸曲線運動)運行的 位移作比較，根據(jù)比較結(jié)果(進行PI運算后)由D/A模塊2補償控制液壓比例閥3，這樣 便形成了跟隨虛擬主軸的多軸液壓同步位置控制閉環(huán)系統(tǒng)。該多軸液壓同步控制的舞臺， 在舞臺高度達到20米，平臺跨度長20米的情況下，同步升降位置偏差可保證在士2mm的要 求，具有較高的同步控制精度。本發(fā)明又一實施例在上述同步控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上，還提供一種多軸液壓同步控制設(shè) 備，如圖9所示，該設(shè)備包括同步控制系統(tǒng)、多個液壓缸和平臺部件，所述同步控制系統(tǒng)采 用上述的多軸液壓同步控制系統(tǒng)，所述同步控制系統(tǒng)的各液壓比例閥和各位置反饋裝置分 別與各液壓缸連接，平臺部件設(shè)置在各液壓缸的升降端上。綜上所述，本發(fā)明實施例的多軸液壓同步控制系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有多軸液壓同步技 術(shù)采用比例閥或伺服閥控制同步缸或同步馬達的方式，所存在的同步精度低、體積大及成 本高的缺點。該多軸液壓同步控制系統(tǒng)既具有快速的動態(tài)響應(yīng)又具備高精度的穩(wěn)態(tài)定位性 能和實時同步性。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護范 圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種多軸液壓同步控制系統(tǒng)，其特征在于，包括控制器、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、至少兩個液壓比例閥和與液壓比例閥數(shù)量相同的位置反饋裝置；所述控制器經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊與各液壓比例閥連接，每個液壓比例閥能驅(qū)動其連接的一 個液壓缸；各位置反饋裝置分別與所述控制器連接，每個位置反饋裝置能檢測一個液壓缸 的位置，并將檢測到的位置數(shù)據(jù)輸送給所述控制器；所述控制器能根據(jù)各位置反饋裝置輸送的各液壓缸的位置數(shù)據(jù)，參照控制器存儲的同 步數(shù)據(jù)控制各液壓比例閥，通過各液壓比例閥對各液壓缸進行同步驅(qū)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸液壓同步控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器存儲的同 步數(shù)據(jù)包括根據(jù)控制液壓比例閥的模擬給定量與各模擬給定量對應(yīng)的液壓缸的工作位置形成的 液壓缸工作曲線數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸液壓同步控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器包括 接收模塊、存儲模塊和同步控制模塊；所述接收模塊，用于接收各位置反饋裝置檢測后輸送的各液壓缸的位置數(shù)據(jù)； 所述存儲模塊，用于存儲同步數(shù)據(jù)和所述接收模塊接收的所述位置數(shù)據(jù)； 所述同步控制模塊，用于根據(jù)各位置反饋裝置輸送的各液壓缸的位置數(shù)據(jù)，參照所述 存儲模塊存儲的同步數(shù)據(jù)控制各液壓比例閥，通過各液壓比例閥對各液壓缸進行同步驅(qū)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多軸液壓同步控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器還包括 補償控制模塊，用于根據(jù)對各液壓缸設(shè)定的目標(biāo)位置、恒定線速度、加速度和減速度與各液壓缸的當(dāng)前位置生成的虛擬主軸曲線數(shù)據(jù)，并在控制各液壓比例閥的過程中，將所述 接收模塊接收的各位置反饋裝置輸送的各液壓缸的位置數(shù)據(jù)與所述虛擬主軸曲線數(shù)據(jù)中 對應(yīng)的位置數(shù)據(jù)進行比較，將比較結(jié)果輸送至所述同步控制模塊，經(jīng)所述同步控制模塊補 償控制各液壓比例閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多軸液壓同步控制系統(tǒng)，其特征在于，所述補償控制模塊包括虛擬主軸曲線數(shù)據(jù)生成子模塊和比較處理子模塊；所述虛擬主軸曲線數(shù)據(jù)生成子模塊，用于根據(jù)對各液壓缸設(shè)定的目標(biāo)位置、恒定線速 度、加速度和減速度與各液壓缸的當(dāng)前位置生成的虛擬主軸曲線數(shù)據(jù)，并將所述虛擬主軸 曲線數(shù)據(jù)存儲至所述存儲模塊；所述比較處理子模塊，用于在控制各液壓比例閥的過程中，將所述接收模塊接收的各 位置反饋裝置輸送的各液壓缸的位置數(shù)據(jù)與所述同步定位數(shù)據(jù)中對應(yīng)的位置數(shù)據(jù)進行比 較，將比較結(jié)果輸送至所述同步控制模塊，經(jīng)所述同步控制模塊補償控制各液壓比例閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多軸液壓同步控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器還包括自 學(xué)習(xí)模塊，用于在控制液壓比例閥驅(qū)動各液壓缸過程中，根據(jù)向各液壓比例閥輸送的模擬 給定量與各模擬給定量對應(yīng)的各液壓缸的工作位置進行計算得出各液壓缸的新的工作曲 線數(shù)據(jù)作為新的同步數(shù)據(jù)，并存儲至所述存儲模塊中替換現(xiàn)有的同步數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多軸液壓同步控制系統(tǒng)，其特征在于，所述同步控制模塊包括查找子模塊和輸出子模塊；所述查找子模塊，用于在所述存儲模塊存儲的同步數(shù)據(jù)中查找與各位置數(shù)據(jù)對應(yīng)的控 制各液壓比例閥的模擬給定量；所述輸出子模塊，用于將所述查找子模塊找到的各模擬給定量輸送至對應(yīng)的各液壓比 例閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7任一項所述的多軸液壓同步控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還 包括與液壓比例閥數(shù)量相同的液壓缸，分別與各液壓比例閥和各位置反饋裝置連接。
9.一種多軸液壓同步控制方法，其特征在于，應(yīng)用于上述權(quán)利要求1 7任一項所述的 多軸液壓同步控制系統(tǒng)，包括接收各位置反饋裝置輸送的分別與各液壓比例閥連接的各液壓缸的位置數(shù)據(jù)；參照存儲的同步數(shù)據(jù)控制各液壓比例閥，通過各液壓比例閥對各液壓缸進行同步驅(qū)動。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多軸液壓同步控制方法，其特征在于，所述參照存儲的同步 數(shù)據(jù)控制各液壓比例閥包括從同步數(shù)據(jù)中找到與位置數(shù)據(jù)對應(yīng)的控制液壓比例閥的模擬給定量，通過找到的模擬 給定量控制液壓比例閥，其中，所述同步數(shù)據(jù)為根據(jù)控制液壓比例閥的模擬給定量與各模 擬給定量對應(yīng)的液壓缸的工作位置形成的液壓缸工作曲線數(shù)據(jù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多軸液壓同步控制方法，其特征在于，所述方法還包括補償控制步驟，在控制各液壓比例閥的過程中，將接收的各位置反饋裝置輸送的各液 壓缸的位置數(shù)據(jù)與虛擬主軸曲線數(shù)據(jù)中對應(yīng)的位置數(shù)據(jù)進行比較，將比較結(jié)果輸送至所述 同步控制模塊，經(jīng)所述同步控制模塊補償控制各液壓比例閥；其中，所述虛擬主軸曲線數(shù)據(jù) 為根據(jù)對各液壓缸設(shè)定的目標(biāo)位置、恒定線速度、加速度和減速度與各液壓缸的當(dāng)前位置 生成的虛擬主軸曲線數(shù)據(jù)。
12.—種多軸液壓同步控制設(shè)備，包括同步控制系統(tǒng)、多個液壓缸和平臺部件，其特 征在于，所述同步控制系統(tǒng)采用上述權(quán)利要求1 7任一項所述的多軸液壓同步控制系統(tǒng)， 所述同步控制系統(tǒng)的各液壓比例閥和各位置反饋裝置分別與各液壓缸連接，平臺部件設(shè)置 在各液壓缸的升降端上。
全文摘要
本發(fā)明公開一種多軸液壓同步控制系統(tǒng)、方法及設(shè)備，屬于同步控制技術(shù)領(lǐng)域。該系統(tǒng)包括控制器、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、至少兩個液壓比例閥和與液壓比例閥數(shù)量相同的位置反饋裝置；所述控制器經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊與各液壓比例閥連接，每個液壓比例閥能驅(qū)動其連接的一個液壓缸；各位置反饋裝置分別與所述控制器連接，每個位置反饋裝置能檢測一個液壓缸的位置，并將檢測到的位置數(shù)據(jù)輸送給所述控制器；所述控制器能根據(jù)各位置反饋裝置輸送的各液壓缸的位置數(shù)據(jù)，參照控制器存儲的同步數(shù)據(jù)控制各液壓比例閥，通過各液壓比例閥對各液壓缸進行同步驅(qū)動。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、同步精度高，成本低，解決了現(xiàn)有多軸液壓同步所存在的同步精度低、成本高的問題。
文檔編號F15B11/22GK102086893SQ201010611250
公開日2011年6月8日 申請日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者丁亮, 劉道強, 戎志剛, 李明 申請人:深圳華強數(shù)碼電影有限公司