动态高精度液压控制系统及动态高精度液压控制方法与流程

本技术涉及液压，特别是涉及一种动态高精度液压控制系统及动态高精度液压控制方法。

背景技术：

1、电磁阀等液压元件是液压系统的基本构成部件，电磁阀等液压元件在制造使用过程中通常需要测试其性能。在测试过程中，需要控制测试系统的稳定性方能确保测试结果的准确性。

2、通常，对电磁阀等液压元件进行测试的液压控制系统是众多液压实验设备的核心系统，其对压力、流量、动态响应时间的控制精度直接影响到产品开发的品质。传统的液压开环控制系统无法解决负载变化后压力和流量的随动调节，对于大部分高端的实验设备来说无法满足需求。为此需要开发液压闭式控制系统，以满足压力和流量的随动调节，然而目前的液压闭式控制系统存在以下几个缺点：（1）压力和流量的稳态控制精度不能满足高精度实验设备的需求，稳态控制精度是衡量一个闭环液压控制系统的最基本的参数之一，稳态精度偏低将会导致被测试产品的精度无法准确衡量；（2）动态控制压力和流量时过冲较大，大过冲会导致系统失稳；（3）动态响应慢，不能满足高速响应的被测试产品的需求。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术的目的在于提供一种能够稳定、实时动态精确控制系统压力或流量，以提高系统精度等级和稳定性的动态高精度液压控制系统及动态高精度液压控制方法。

2、为达到上述目的，本技术提供一种动态高精度液压控制系统，包括液压泵、伺服比例阀、液压元件、比例节流阀和油箱，所述液压泵、所述伺服比例阀、所述液压元件串接在主油路上，所述液压元件包括进油口和出油口，所述液压元件的所述进油口连接于所述伺服比例阀，所述出油口连接于所述油箱，所述比例节流阀设于所述主油路的旁通回路上，所述旁通回路的一端连接到所述主油路的所述伺服比例阀和所述液压元件之间的位置，另一端连接于所述油箱，所述动态高精度液压控制系统还包括控制器；

3、其中，所述主油路上设有用于检测所述液压元件的所述进油口、所述出油口之间的实时压差值的压力检测元件，所述控制器用于根据所述进油口、所述出油口之间的所述实时压差值调节所述伺服比例阀以将所述进油口、所述出油口之间的压差值控制在预设的目标压力值；和/或，所述主油路上设有用于检测进入所述液压元件的实时流量值的流量检测元件，所述控制器用于根据进入所述液压元件的所述实时流量值调节所述伺服比例阀以将进入所述液压元件的流量值控制在预设的目标流量值。

4、可选地，所述液压泵、所述伺服比例阀、所述液压元件依次串接；所述伺服比例阀包括第一油口、第二油口、第三油口和第四油口，所述第一油口连接于所述液压泵的出油口，所述第二油口连接于所述油箱，所述第三油口连接于所述液压元件，所述第四油口连接于堵头，所述伺服比例阀包括第一位、第二位和第三位，所述伺服比例阀处于所述第一位时，所述第一油口和所述第三油口连通，所述第二油口和所述第四油口连通；所述伺服比例阀处于所述第二位时，所述第一油口和所述第四油口连通，所述第二油口和所述第三油口连通；所述伺服比例阀处于所述第三位时，所述第一油口、所述第二油口、所述第三油口和所述第四油口相互断开；所述液压元件的所述进油口连接于所述伺服比例阀的所述第三油口。

5、可选地，所述压力检测元件包括第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器设于所述伺服比例阀和所述液压元件的所述进油口之间的油路上以获取所述进油口的压力，所述第二压力传感器设于所述液压元件的所述出油口与所述油箱之间的油路上以获取所述出油口的压力，所述第一压力传感器和所述第二压力传感器相互连接，所述第一压力传感器连接于所述控制器；所述流量检测元件设于所述伺服比例阀和所述液压元件的所述进油口之间的油路上，所述流量检测元件连接于所述控制器。

6、可选地，当所述实时压差值低于所述目标压力值时，所述控制器用于调节所述伺服比例阀以提高所述液压元件的所述进油口和所述出油口之间的压差值；当所述实时压差值高于所述目标压力值时，所述控制器用于调节所述伺服比例阀以降低所述液压元件的所述进油口和所述出油口之间的压差值；当所述实时流量值低于所述目标流量值时，所述控制器用于调节所述伺服比例阀以提高所述液压元件的所述进油口的流量值；当所述实时流量值高于所述目标流量值时，所述控制器用于调节所述伺服比例阀以降低所述液压元件的所述进油口的流量值。

7、可选地，所述动态高精度液压控制系统还包括蓄能器，所述蓄能器设于所述液压泵和所述伺服比例阀之间。

8、可选地，所述动态高精度液压控制系统还包括第三压力传感器和第四压力传感器，所述第三压力传感器用于检测所述液压泵和所述伺服比例阀之间的压力，所述第四压力传感器用于检测所述液压元件的所述出油口的压力。

9、可选地，所述动态高精度液压控制系统还包括第一安全保护阀和第二安全保护阀，所述第一安全保护阀的输入口和控制端连接于所述液压泵的出油口，所述第一安全保护阀的输出口连接于所述油箱，所述第二安全保护阀的输入口和控制端设于所述主油路上，且连接于所述伺服比例阀和所述液压元件之间，所述第二安全保护阀的输出口连接于所述油箱，所述第二安全保护阀的设定压力小于所述第一安全保护阀的设定压力。

10、可选地，所述动态高精度液压控制系统还包括连接所述液压泵的出油口与所述油箱的辅助油路，所述辅助油路上设有用于连通或断开所述辅助油路的第一开关阀，所述第一开关阀的进油口连接于所述液压泵和所述伺服比例阀之间的油路上，所述第一开关阀的出油口连接于所述油箱。

11、可选地，所述动态高精度液压控制系统还包括第二开关阀，所述第二开关阀设于所述主油路上，且位于所述伺服比例阀和所述液压元件之间，所述第二开关阀用于连通或断开所述伺服比例阀和所述液压元件之间的连接。

12、可选地，所述动态高精度液压控制系统还包括第三开关阀，所述第三开关阀设于所述液压元件和所述油箱之间，以连通或断开所述液压元件与所述油箱的连接。

13、本技术还提供一种动态高精度液压控制系统控制方法，用于控制上述动态高精度液压控制系统，所述动态高精度液压控制方法包括以下步骤：

14、获取所述液压元件的所述进油口、所述出油口之间的实时压差值，比较所述液压元件的所述进油口、所述出油口之间的实时压差值与预设的压力目标值，并根据所述实时压差值与压力目标值的比较结果调节所述伺服比例阀以将所述进油口、所述出油口之间的压差值控制在预设的目标压力值；和/或，获取进入所述液压元件的实时流量值，比较进入所述液压元件的所述实时流量值与预设的流量目标值，并根据所述实时流量值与所述流量目标值的比较结果调节所述伺服比例阀以将进入所述液压元件的所述流量值控制在预设的目标流量值。

15、本技术的动态高精度液压控制系统及动态高精度液压控制方法中，可通过控制器对压差、流量与目标压力值、目标流量值比较，并通过调节伺服比例阀消除实时压力值与目标压力值之间的差值和/或实时流量值与目标流量值之间的差值，实现动态高精度的闭环控制；通过设置比例节流阀，即使在液压元件流量很小或没有流量时，依然保证伺服比例阀有适当流量输出，也就是维持伺服比例阀能够持续有流量输出，从而减小因系统流量较小造成压力不稳的现象。