1.一种数字阀组均匀切换控制方法,其特征在于:其包括以下步骤:S1、进行切换前的准备工作,具体包括以下步骤:
S11、将数字阀组所有数字阀关闭,并将数字阀组的进油口与压力源相连接,出油口与执行器相连接;
S12、给定执行器位置信号,通过执行器伸出速度计算出执行器所需要的流量Q;
S13、通过压力传感器采集数字阀组前后两腔的压力信号,并计算出单个开关阀开启时对应的理论流量q;
S2、根据数字阀组中数字阀的数量对阀芯位移xv区间均等分,通过占空比在各区间内等分,实现近似连续的阀芯位移输出,得到等效阀芯位移xv,等效阀芯位移xv的计算方法如下所示:
0<Q<q,0<xv<0.2,
q≤Q<2q,0.2≤xv<0.4,
2q≤Q<3q,0.4≤xv<0.6,
3q≤Q<4q,0.6≤xv<0.8,
4q≤Q<5q,0.8≤xv<1,
其中,q为单个开关阀开启时对应的理论流量,Q为执行器所需流量,τ为PWM控制信号的占空比,Kc是阀的流量系数,Δp为压差,m为拟合系数;
S3、根据等效阀芯位移xv,反解数字阀组中数字阀开启数量n、占空比τ以及控制方式:其中,数字阀开启数量n=Q/q,占空比τ=f(Q,p),通过反解计算得到如下控制方式:
0<xv<0.2,PCM:n=0;PWM:τ=5·xv;
0.2≤xv<0.4,PCM:n=1;PWM:τ=5·(xv‑0.2);
0.4≤xv<0.6,PCM:n=2;PWM:τ=5·(xv‑0.4);
0.6≤xv<0.8,PCM:n=3;PWM:τ=5·(xv‑0.6);
0.8≤xv<1,PCM:n=4;PWM:τ=5·(xv‑0.8);
S4、基于步骤S12中上一次采样时间的开关信号,通过以切换次数少为原则的代价函数缩小组合空间,代价函数J=|Ui+1‑Ui|,Ui+1和Ui分别为后一时刻和前一时刻的开关信号,g根据代价函数最小即切换次数最少的原则,生成n个数字阀开启的PCM控制信号库,PCM控制信号库共有m种组合,m≥1;
其中,PCM控制信号库具体为:
S5、根据上一时刻PCM控制信号Ui,以切换次数最小为原则,并利用随机函数randperm的无重复随机排列,选择符合 的1种组合,确定PCM数字阀开启位置,即将步骤S4中生成的n个数字阀开启的PCM信号库中的信号进行随机列排序,随机选取一列作为PCM控制信号,完成不重复的重排采样,并反馈给代价函数J=sum|Ui+1‑Ui|,其中,i为上一PCM控制信号,i+1为当前时刻PCM控制信号;
S6、在已确定PCM组合中,为PWM控制数字阀补充1‑Bit零元素;
S7、读取新确定组合中零元素的个数为k,二次利用所述随机函数randperm,按照选取零元素的位置作为PWM占空比信号;
S8、得到合成后的随机信号作为控制信号输出到所述各个数字阀。
2.根据权利要求1所述的数字阀组均匀切换控制方法,其特征在于:所述数字阀组采用的开关阀为二位二通结构的常闭式开关阀,每一个开关阀型号相同且阀口过流面积相同。
3.根据权利要求2所述的数字阀组均匀切换控制方法,其特征在于:所述数字阀组开关阀排序为V1、V2、V3、V4以及V5,等效阀芯位移xv∈[0~1]。
4.根据权利要求1所述的数字阀组均匀切换控制方法,其特征在于:在多个数字阀组组合的液压系统中应用上述切换控制方法,从而能够实现对液压系统的执行器的精确位置控制。
5.根据权利要求1所述的数字阀组均匀切换控制方法,其特征在于:数字阀组中的各个数字阀采取的工作方式包括多种组合方式,其中a个数字阀以PCM方式工作,b‑a个阀以PWM方式工作,b为数字阀的总个数,a为1‑b区间的整数。