液压控制方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本申请提供了液压控制方法、装置、电子设备及存储介质，应用于包括液压装置的挖掘机，液压控制方法包括：获取多个参数；基于矩阵向量、有限空间方程系数、供给压力、采样时间及电流控制变量，确定第一状态方程；基于第一状态方程、电流控制变量、调试系数和参考目标，确定代价方程；基于液压向量、速度控制变量、第一噪音矩阵和各液压向量的第一采样值，确定预测方程；基于预测方程、测量权重、各液压向量的第二采样值、第二噪音矩阵、传感器方差及液压向量的测量状态值，通过预测值计算式确定液压向量预测值；基于液压向量预测值和代价方程，控制液压装置完成目标任务，与现有技术相比，提高了液压装置的控制精度，进而提高了液压装置的性能。性能。性能。

【技术实现步骤摘要】
液压控制方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本申请属于液压控制
，尤其涉及一种液压控制方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]由于死区、饱和、非线性摩擦和液压油的可压缩性的情况，液压装置具有复杂的非线性动力学。
[0003]目前的液压控制方法为由线性模型预测控制(Model
‑
based Predictive Control，MPC)和比例积分控制(Proportional Integral Control，PIC)组成的混合控制方法，用于电液伺服模块的力控制。故基于线性模型的控制方法应用于非线性的液压装置的控制精度不够高，降低了液压装置的控制性能。
[0004]现有技术存在液压控制方法的控制精度不高，降低了液压装置的控制性能的问题。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供了一种液压控制方法、装置、电子设备及存储介质，可以解决液压控制方法的控制精度不高，降低了液压装置的控制性能的问题。
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种液压控制方法，应用于包括液压装置的挖掘机，所述液压控制方法包括：
[0007]获取矩阵向量、有限空间方程系数、供给压力、采样时间、调试系数、测量权重电流控制变量、速度控制变量、参考目标、液压向量、多个所述液压向量的第一采样值、多个所述液压向量的第二采样值、液压向量的测量状态值、第一噪音矩阵、第二噪音矩阵及传感器方差；
[0008]基于所述矩阵向量、所述有限空间方程系数、所述供给压力、所述采样时间及所述电流控制变量，确定第一状态方程；
[0009]基于所述第一状态方程、所述电流控制变量、所述调试系数和所述参考目标，确定代价方程；
[0010]基于所述液压向量、所述速度控制变量、所述第一噪音矩阵和各所述液压向量的第一采样值，确定预测方程；
[0011]基于所述预测方程、所述测量权重、各所述液压向量的第二采样值、所述第二噪音矩阵、所述传感器方差及所述液压向量的测量状态值，通过预测值计算式确定所述液压向量预测值；
[0012]基于所述液压向量预测值和所述代价方程，控制所述液压装置完成目标任务。
[0013]在其中一个实施例中，所述液压装置包括液压杆，所述矩阵向量包括第一矩阵向量、第二矩阵向量及第三矩阵向量，所述有限空间方程系数包括第一有限空间方程系数、第二有限空间方程系数、第三有限空间方程系数、第四有限空间方程系数、第五有限空间方程
系数、第六限空间方程系数及第七有限空间方程系数，第一状态方程包括第一矩阵向量计算式、第二矩阵向量计算式及第三矩阵向量计算式；
[0014]所述第一矩阵向量计算式为：
[0015]x1(k+1)＝T
s
x2+x1(k)
[0016]所述第二矩阵向量计算式为：
[0017]x2(k+1)＝(
‑
d1x1(k)
‑
d2x2(k)+d3x3(k)
‑
d4sgn(x2(k)))T
s
+x2(k)
[0018]所述第三矩阵向量计算式为：
[0019][0020]其中，x1为液压杆位移对应的所述第一矩阵向量；
[0021]x2为液压杆位移的一阶导数对应的所述第二矩阵向量；
[0022]x3为负载压力对应的所述第三矩阵向量；
[0023]d1为所述第一有限空间方程系数；d2为所述第二有限空间方程系数；
[0024]d3为所述第三有限空间方程系数；d4为所述第四有限空间方程系数；
[0025]d5为所述第五有限空间方程系数；d6为所述第六有限空间方程系数；
[0026]d7为所述第七有限空间方程系数；k为第k时刻；k+1为第k+1时刻；
[0027]P
s
为供给压力；T
s
为采样时间；u(k)为第k时刻的电流控制变量。
[0028]在其中一个实施例中，所述基于所述第一状态方程、所述电流控制变量、所述调试系数和所述参考目标，确定代价方程，包括：
[0029]基于所述第一状态方程和所述电流控制变量进行变换，确定第二状态方程；
[0030]基于所述第二状态方程进行变换，确定第三状态方程；
[0031]基于所述第三状态方程和所述调试系数，确定液压杆方程；
[0032]基于所述液压杆方程、所述参考目标及所述电流控制变量，确定代价方程。
[0033]在其中一个实施例中，所述第三状态方程的计算式为：
[0034]X
i
(k+1)＝f
i
[X
i
(k)，u
i
(k
‑
1)]+g
i
[x
i
(k)，u
i
(k
‑
1)]Δu
i
(k)
[0035]其中，X
i
(k+1)和X
i
(k)分别为第i个液压杆在k+1和k时刻的状态
[0036]Δu
i
(k)为k时刻的电流控制变量步长；
[0037]f
i
()为状态转移矩阵；g
i
()为控制矩阵；
[0038]u
i
(k
‑
1)为在k
‑
1时刻的电流控制量；
[0039]所述液压杆方程的计算式为：
[0040]Y
i
(k)＝CX
i
(k)
[0041]其中，Y
i
(k)为第i个液压杆在k时刻的状态值；C为调试系数。
[0042]约束条件为：
[0043]u
i，mmin
≤u
i
(k)≤u
i，max
[0044]Δu
i，min
≤Δu
i
(k)≤Δu
i，max
[0045]Y
i，min
≤y
i
(k)≤Y
i，max
[0046]其中，u
i，mmin
为第i个液压杆的电流控制变量的最小值；
[0047]u
i，max
为第i个液压杆的电流控制变量的最大值；
[0048]Δu
i，min
为第i个液压杆的电流控制变量步长的最小值；
[0049]Δu
i，max
为第i个液压杆的电流控制变量步长的最大值；
[0050]Y
i，min
为第i个液压杆的状态值的最小值；
[0051]Y
i，max
为第i个液压杆的状态值的最大值。
[0052]在其中一个实施例中，所述代价方程的计算式为：
[0053][0054]其中，J...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液压控制方法，其特征在于，应用于包括液压装置的挖掘机，所述液压控制方法包括：获取矩阵向量、有限空间方程系数、供给压力、采样时间、调试系数、测量权重、电流控制变量、速度控制变量、参考目标、液压向量、多个所述液压向量的第一采样值、多个所述液压向量的第二采样值、液压向量的测量状态值、第一噪音矩阵、第二噪音矩阵及传感器方差；基于所述矩阵向量、所述有限空间方程系数、所述供给压力、所述采样时间及所述电流控制变量，确定第一状态方程；基于所述第一状态方程、所述电流控制变量、所述调试系数和所述参考目标，确定代价方程；基于所述液压向量、所述速度控制变量、所述第一噪音矩阵和各所述液压向量的第一采样值，确定预测方程；基于所述预测方程、所述测量权重、各所述液压向量的第二采样值、所述第二噪音矩阵、所述传感器方差及所述液压向量的测量状态值，通过预测值计算式确定所述液压向量预测值；基于所述液压向量预测值和所述代价方程，控制所述液压装置完成目标任务。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述液压装置包括液压杆，所述矩阵向量包括第一矩阵向量、第二矩阵向量及第三矩阵向量，所述有限空间方程系数包括第一有限空间方程系数、第二有限空间方程系数、第三有限空间方程系数、第四有限空间方程系数、第五有限空间方程系数、第六限空间方程系数及第七有限空间方程系数，第一状态方程包括第一矩阵向量计算式、第二矩阵向量计算式及第三矩阵向量计算式；所述第一矩阵向量计算式为：x1(k+1)＝T
s
x2+x1(k)所述第二矩阵向量计算式为：x2(k+1)＝(
‑
d1x1(k)
‑
d2x2(k)+d3x3(k)
‑
d4sgn(x2(k)))T
s
+x2(k)所述第三矩阵向量计算式为：其中，x1为液压杆位移对应的所述第一矩阵向量；x2为液压杆位移的一阶导数对应的所述第二矩阵向量；x3为负载压力对应的所述第三矩阵向量；d1为所述第一有限空间方程系数；d2为所述第二有限空间方程系数；d3为所述第三有限空间方程系数；d4为所述第四有限空间方程系数；d5为所述第五有限空间方程系数；d6为所述第六有限空间方程系数；d7为所述第七有限空间方程系数；k为第k时刻；k+1为第k+1时刻；P
s
为供给压力；T
s
为采样时间；u(k)为第k时刻的电流控制变量。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一状态方程、所述电流控制变量、所述调试系数和所述参考目标，确定代价方程，包括：
基于所述第一状态方程和所述电流控制变量进行变换，确定第二状态方程；基于所述第二状态方程进行变换，确定第三状态方程；基于所述第三状态方程和所述调试系数，确定液压杆方程；基于所述液压杆方程、所述参考目标及所述电流控制变量，确定代价方程。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第三状态方程的计算式为：X
i
(k+1)＝f
i
[X
i
(k)，u
i
(k
‑
1)]+g
i
[X
i
(k)，u
i
(k
‑
1)]Δu
i
(k)其中，X
i
(k+1)和X
i
(k)分别为第i个液压杆在k+1和k时刻的状态Δu
i
(k)为k时刻的电流控制变量步长；f
i
()为状态转移矩阵；g
i
()为控制矩阵；u
i
(k
‑
1)为在k
‑
1时刻的电流控制量；所述液压杆方程的计算式为：Y
i
(k)＝CX
i
(k)其中，Y
i
(k)为第i个液压杆在k时刻的状态值；C为调试系数；约束条件为：u
i，min
≤u
i
(k)≤u
i，max
Δu
i，min
≤Δu
i
(k)≤Δu
i，max
Y
i，min
≤y
i
(k)≤Y
i，m...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶榕炫，杨文丽，
申请(专利权)人：苏州商力威科技有限公司，
类型：发明
国别省市：