对负载口独立可编程阀液压系统的一级控制器主要解决压力解耦的问题，  中山板芙路灯车出租, 中山板芙路灯车, 中山路灯车出租   压力与流量的解耦在二级控制器中完成。二级控制器反馈执行器的速度，转化成控制ＰＷＭ信号。负载口独立可编程阀液压系统是一个典型的多输入多输出系统，其中输入量为可编程阀先导阀的控制信号，输出量为执行器两腔的压力和执行器的速度。为了使输入输出满足如下状态方程.  引入可编程阀压力评估指标. 由此公式可以看出的值总是接近于两腔压力较低的数值。对于可编程阀液压系统，虼反馈了系统最低压力值。通常这个值设置在ＩＭＰａ用于防止液压容腔的吸空，同时具有保持背压腔低压力的功能。单执行器负载口独立控制可编程阀系统压力流量控制策略。单执行器负载口独立控制可编程阀系统压力流量控制策略分为４个部分：Ａ是压力流量解耦部分，四个尤函数用于解耦压力评估指标和设定运动速度。Ｂ是压力解耦控制器。Ｃ部分用于计算还原执行器两腔压力。Ｄ部分为负载部分。压力流量复合控制的关键在于解算四个尺函数，其矩阵表达式.  压力流量耦合因子与执行器两腔面积和两腔的压力有关。执行器速度与压力解耦后，其速度与位移控制方法采用滑模控制。以位移控制为例，说明滑模控制的设计方法。定义滑模控制面方程,  ｅｐ为执行器位移误差，＼是执行器速度误差。

      以挖掘机铲斗液压缸作为压力流量复合控制液压执行器，其缸径：１１６ｍｍ，杆径：８０ｍｍ，行程：１１３０ｍｍ。斗杆缸在低速２０ｍｍ／ｓ情况下的位移、速度、计算流量、压力以及控制信号结果。图４－２４-２７为斗杆缸在高速１００ｍｍ／ｓ情况下的位移、速度、计算流量、压力以及控制信号结果。可以得到如下结论：（１）在斗杆速度为２０ｍｍ／ｓ时，速度、压力调整时间为０．２ｓ，流量调整时间为０．２５ｓ；而在斗杆速度为ｌＯＯｍｍ／ｓ时，速度调整时间负载口独立可编程闽压力流量控制．为０．５ｓ，流量调整时间为０．５５ｓ。说明压力流量控制策略在低速时的稳定性优于高速时的稳定性-这是因为压力流量耦合关系在低速时对系统的影响较小，而在执行器速度较高时，执行器两腔的耦合关系也越明显。

   （２）随着斗杆速度的增加，稳态误差也逐渐增大。在斗杆速度为２０ｍｍ／ｓ的时候，斗杆速度误差为２．５％，这个误差可以认为由于测量误差引起的无法消除的误差，对系统没有影响。而在斗杆速度为ｌ〇〇ｍｍ／ｓ时，斗杆的稳态速度误差达到了５％，且误差值全部在曲线的下方，可以得到这个误差是由于控制器引起的。如误差有进一步增大趋势，后续需要针对此问题在控制器上做进一步补偿方案。

   （３）无论斗杆工作速度高低，进油腔的工作压力稳定在５．３ＭＰａ，出油腔的压力稳定在ＩＭＰａ附近．说明压力取决于负载，与流量速度无关。出油腔压力比进油腔更容易快速达到稳定值，因为专门设置了一级压力解耦控制器，对于背压腔的压力控制效果更好。低背压的存在，降低了系统的动态阻尼，速度越高，对于压力影响调整的时间也越长，压力控制精度也会存在下降。

   （４）斗杆速度２０ｍｍ／ｓ时的信号的调整时间为０．３ｓ，斗杆速度ｌＯＯｍｎｉ／ｓ时的信号的调整时间为〇．８ｓ，同样说明在执行器运行在高速状态时需要更长的调整时间以达到稳定。无论高速运行和低速运行，进油腔信号稳定在６０％附近，出油腔信号稳定在２０％附近，且两者的调整范围多在±８０％之间，可以证明可编程阀的控制有效信号占空比为２０％-８０％。在占空比为２０％的时候，为可编程阀控制器作用的起始值。

   （５）对比仿真与试验结果，仿真结果的的响应速度稍高于实验的响应速度，且超调量在低速状态下更小。仿真的速度稳态速度误差也较小，稳态的压力误差和流量误差与试验接近。在动态特性方面，仿真和试验的振荡次数基本一致。

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    多执行器压力流董复合控制,  滑模-棒控制器设计负载口独立多执行器控制以挖掘机运动中最常见的铲斗和斗杆的复合运动为例。设计指数趋近律滑模面：ｓｍ＝－ｅｓｎｇｓｍ－ｋｓｍｅ＞０，ｋ＞０（４－５３）１０１式中，４＝－Ａｓ-是指数趋近项，其解为Ｓｍ＝ｓｍ-在指数趋近中，趋近速度一般从一较大值逐步减小到零，不仅缩短了趋近时间，而且使运动点到达切换面时的速度很小。单纯的指数趋近，运动点逼近切换面时一个渐进的过程，不能保证有限时间内到达，切换面上也就不存在滑动模态了，所以要增加一个等速趋近项＆＝当＆接近于零时，趋近速度是ｅ而不是零，可以保证有限时间到达。在指数趋近律中，为了保证快速趋近的同时消弱抖动，应该在增大Ａ的同时减小ｅ.  挖掘机动臂和斗杆的位移和速度为正定惯性矩阵，记控制对象为ｒ，则有：ｖｍ⑷＋Ｗ-）＝ｒ（４－５４）.  实际控制对象为：＋Ａｖｍ＋＾，（ｖｍ＋Ａｖｍ）＝Ｔ＋ＡＴ（４－５５）将建模误差、参数变化及其他不确定因素视为扰动／：ｆ＝ＡＴ－Ａｖｎ－ＸｍＡｖｍ（４－５６）系统误差：ｅｆ－＾ｅ（－ｅ２ｅｉ－ｅｊ＝＼ｅｘｅ２＾ｅｊ（４－５７）则滑模控制面：Ｓｍ＝Ｃｅ＝＼Ｃｉｅｉ＋ｉ！｝（４－５８）ｌＣ２ｅ２＋ｅ２．根据指数趋近律：一一ｕ－５９）求得控制率为：-ｍ＝ｖｍｊＣ，可以看出，斗杆和铲斗对于ｌＨｚ，±１０ｍｍ的位移跟踪信号都表现了良好的稳态特性。在进行一个周期的调整后，位移信号能够跟踪输入位移信号。斗杆部分和铲斗部分位移的跟踪误差在±２ｍｍ以内，足以满足工程需求。斗杆和铲斗对于速度的跟踪相对不稳定，震颤明显。主要原因在于速度信号的微分效应对控制器的需求较高。斗杆的速度误差在±１０ｍｍ／ｓ，误差百分比为１６％。伊斗速度误差在±１８ｍｍ／ｓ，误差百分比达到了２８％。这种差异的原因在于铲斗行程短，两腔容积较小，刚度较低，容易受到压力波动的影响。无论位移误差还是速度误差，均呈现了周期性，即在位移最大处和速度最高处误差最１０４--大。这与前文的分析一致，速度越快，两腔的耦合性越强，越容易产生误差。综上所示，负载口独立控制可编程阀应用以执行器的位移信号控制为佳，可用于工程挖掘机的使用。

   针对负载口独立可编程阀进出口独立调节带来的新增自由度问题， 设计了专用的压力流量复合控制器，分别分析了应用可编程阀系统进、出口压力，单执行器压力流量以及多执行器速度位移控制的方法，具体研究如下：（１）建立了负载口独立控制可编程阀液压系统模型，并对液压系统中采用的数字电控泵和液压缸进行建模，搭建了系统的仿真模型。（２）由于可编程阀自带阀口压力传感器与阀芯位移传感器。据此设计了一种数字压力补偿器，能够保证阀口压差的恒定。通过影响液压阀流量的阀口压差、阀芯位移、油液温度，实验绘制三维查表可编程阀流量图形，求得不同阀芯位移下的流量线性化函数。（３）设计了负载口独立控制二级压力流量控制器。一级压力控制器解耦执行器两腔压力，保证背压腔的压力维持在ＩＭＰａ。二级压力流量控制器解算执行器的运动状态。以评估压力和执行器的运动速度为输出信号，可编程阀先导阀的控制ＰＷＭ信号为输入信号，研究了负载口独立压力流量复合控制策略。选用滑模控制方法，以位移误差和速度误差为状态趋近切换面，以误差函数趋近零为控制目标。实验和仿真对比分析了执行器速度２０ｍｍ／ｓ和ｌＯＯｍｍ／ｓ下的速度、位移、两腔压力和控制信号的情况。在执行器低速状态下，各指标的调整时间小于０．２５ｓ，速度稳态误差在小于２．５％，可以认为是测量误差引起。当执行器速度为ｌＯＯｍｍ／ｓ时，速度调整时间为０．５ｓ，流量调整时间为０．５５ｓ。执行器运动也出现了较为明显的稳态误差，需要在以后的研究中制定补偿方案消除。（４）通过挖掘机的斗杆和铲斗的复合运动，研究了多执行器运动的各执行器位移与速度控制精度。实验表明，可编程阀控制器的位移精度在１０％以内，而执行器的速度则出现和震颤现象。尤其是速度较大时，其误差也相对增大。在实际挖掘机或工程机械上的应用，应以位移作为控制和反馈信号。

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