一種大流量直動壓電減壓閥控制方法
【專利摘要】本發明屬于傳動裝置換擋油壓減壓裝置控制【技術領域】，為能夠實現直動壓電減壓裝置的高精度閉環壓力控制，保證液壓系統的準確減壓和快速穩壓功能，本發明提供一種大流量直動壓電減壓閥控制方法，基于內嵌式位移傳感原理，通過壓電驅動減壓裝置閥芯位移閉環控制方法，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壓精度；本發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的需求。
【專利說明】—種大流量直動壓電減壓閥控制方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于傳動裝置換擋油壓減壓裝置控制【技術領域】，具體涉及一種大流量直動壓電減壓閥控制方法，該控制方法能夠實現直動壓電減壓裝置的高精度閉環壓力控制，保證液壓系統的準確減壓和快速穩壓功能。
【背景技術】
[0002]傳動換擋操縱液壓系統中減壓裝置后壓力穩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，從而容易導致系統失效。而針對新型壓電驅動直動減壓裝置，可以利用其快速響應和比例特性，采用先進控制方法實現高精度壓力控制。通過本發明的大流量直動壓電減壓閥控制方法可以實現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壓和準確減壓功能。在專利網上未檢索到該類大流量壓電減壓裝置控制方法相關專利。
【發明內容】
[0003](一)要解決的技術問題
[0004]本發明要解決的技術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，實現傳動換擋控制油壓的高精度減壓和穩壓。
[0005](二)技術方案
[0006]為解決上述技術問題，本發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動減壓閥和壓電減壓裝置PID控制器，其中壓電驅動減壓閥主要由壓電堆執行器、壓電減壓閥閥芯和內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，預置壓電堆執行器驅動參數初始值，實現壓電減壓裝置的初始工作狀態，根據壓電堆執行器驅動參數初始值，對壓電堆執行器輸出驅動信號；
[0009]步驟三，采集壓電減壓裝置PID控制器根據內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控制器的信號調理模塊中進行模數轉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
轉換，根據公式= 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，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，根據壓力偏差值AP0-APi判斷當前控制結果是否滿足精度要求，如果滿足則結束控制；如果不滿足，重新調整控制參數，重復步驟一至步驟四，繼續開展PID控制，計算新的進出油口壓力偏差值
八？1，根據公式
【權利要求】
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動減壓閥(I)和壓電減壓裝置PID控制器(5 )，其中壓電驅動減壓閥(I)主要由壓電堆執行器(2)、壓電減壓閥閥芯(3)和內嵌式位移傳感器(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，預置壓電堆執行器(2)驅動參數初始值，實現壓電減壓裝置的初始工作狀態，根據壓電堆執行器(2)驅動參數初始值，對壓電堆執行器(2)輸出驅動信號； 步驟三，采集壓電減壓裝置PID控制器(5)根據內嵌式位移傳感器(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)的信號調理模塊(23)中進行模數轉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換，根據公
2.根據權利要求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，保證實現高精度穩壓和快速減壓功能。
3.根據權利要求1所述的大流量直動壓電減壓閥控制方法，其特征在于:所述壓電驅動減壓閥(I)主要由壓電執行機構(6)、液壓放大機構(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)內部裝有壓電執行機構(6)和液壓放大機構(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)內部具有一個內嵌式位移傳感器(4)，實現閥芯位移實時測試及信號傳輸。
4.根據權利要求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)、信號調理模塊(23)、擴展存儲模塊(24)、電源處理模塊(25)和壓電執行器驅動模塊(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行器(2)驅動參數計算；同時接收信號調理模塊(23)的位移傳感器信號；電源處理模塊(25)實現24V供電電壓向微處理器(22)5V供電電壓和位移傳感器(4)12V供電電壓的轉換；壓電執行器驅動模塊(26 )用于驅動壓電堆執行器(2 )。
5.根據權利要求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)之間的距離發生變化時，會在傳感器下體(16)上感應產生變化的磁場，從而產生相應電氣信號，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.根據權利要求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 優先權日:2014年2月13日
【發明者】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