本發(fā)明屬于液壓頂升技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用液壓油缸升降設(shè)備的方法。
背景技術(shù)：
在葉輪動力試驗中，其中一個重要測試項目是將導流片放置到超大型水箱中進行測試。這種超大型的水箱，寬4米，長6米，在蓄滿水的情況下重達132噸。在測試過程中，水箱會要求從地面抬升到3m的平臺面上和從平臺面回落至地面，而將這種跨度大且分量重的水箱從地面抬升到平面上是不容易的事，并且要求在提升的過程中，水箱不允許有偏移(<1mm)，否則水箱就會被軌道卡住，無法繼續(xù)抬升，甚至會造成水箱的損壞。
有人想到利用絲桿機構(gòu)來提升這種超大重型設(shè)備的抬升。雖然利用絲桿機構(gòu)進行抬升具有精度高的優(yōu)點，能夠避免超大重型設(shè)備在抬升過程中不發(fā)生偏移，但是絲桿機構(gòu)所能提供的力有限，不能達到抬升超大重型設(shè)備所需的力，因此，最終利用絲桿機構(gòu)進行抬升這種超大重型設(shè)備還是無法實現(xiàn)。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
基于此，針對上述技術(shù)問題，提供一種利用液壓油缸升降設(shè)備的方法。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種利用液壓油缸升降設(shè)備的方法，該方法通過一個參照油缸以及多個跟隨油缸同時升降設(shè)備：
a、對所述參照油缸以及跟隨油缸的升降速度進行控制：
a01、預設(shè)所述參照油缸與跟隨油缸的位移差所對應(yīng)的增速或減速的補償值；
a02、將所述參照油缸以及跟隨油缸的行程微分成連續(xù)的微行程；
a03、控制所述參照油缸以及跟隨油缸在各微行程中以相等的原始速度進行升降；
a04、在油缸升降過程中，實時檢測所述參照油缸與每個跟隨油缸的位移差，根據(jù)相應(yīng)的增速或減速的補償值，補償相應(yīng)跟隨油缸在下一個微行程的原始速度，以使該跟隨油缸在下一個微行程以補償后的速度升降設(shè)備，所述補償后的速度最大為所述參照油缸原始速度的兩倍，最小為0；
b、對所述參照油缸以及跟隨油缸的油壓進行pid閉環(huán)控制：
b01、控制所述參照油缸以及跟隨油缸以相等的原始油壓進行升降；
b02、在所述參照油缸上升過程中，按預設(shè)采樣周期采樣所述參照油缸的油壓值，將該油壓值作為反饋信號，通過以下公式進行pid逆向完全微分運算,給參照油缸的比例溢流閥一個調(diào)整值輸出，補償該參照油缸的油壓，以使該參照油缸以補償后的油壓頂升設(shè)備：
mvn＝∑δmv，
其中，evn為在當前采樣周期的油壓偏差值，evn-1為在上一個采樣周期的油壓偏差值，sv為原始油壓值，pvn為在當前采樣周期采樣到的油壓值，pvn-1為在上一個采樣周期采樣到的油壓值，pvn-2為在兩個采樣周期之前采樣周期采樣到的油壓值，δmv為油壓變化值，mvn為給比例溢流閥的調(diào)整值，dn為當前微分項，ts為采樣周期，kp為比例常數(shù)，ti為積分常數(shù)，td為微分常數(shù)；
b03、在所述跟隨油缸的上升過程中，按預設(shè)采樣周期采樣所述參照油缸與每個跟隨油缸的位移差，將該位移差值作為反饋信號，通過以下公式進行pid正向完全微分運算，給相應(yīng)跟隨油缸的比例溢流閥一個調(diào)整值輸出，補償該跟隨油缸的油壓，以使該跟隨油缸以補償后的油壓頂升設(shè)備：
mvn＝σδmv，
其中，evn為在當前采樣周期的位移偏差值，evn-1為在上一個采樣周期的位移偏差值，sv為預設(shè)允許位移差值，pvn為在當前采樣周期的位移差值，pvn-1為在上一個采樣周期的位移差值，pvn-2為在兩個采樣周期之前采樣周期的位移差值，δmv為油壓變化值，mvn為給比例溢流閥的調(diào)整值，dn為當前微分項，ts為采樣周期，kp為比例常數(shù)，ti為積分常數(shù)，td為微分常數(shù)。
所述步驟a01進一步包括：
預設(shè)在油缸上升時的位移差值范圍一和位移差值范圍二，以及在油缸下降時的位移差值范圍三和位移差值范圍四，所述位移差值范圍一以及位移差值范圍三為所述參照油缸與跟隨油缸位移相減的正值范圍，所述位移差值范圍二以及位移差值范圍四為所述跟隨油缸與參照油缸位移相減的正值范圍，所述位移差值范圍一、位移差值范圍二、位移差值范圍三以及位移差值范圍四均包括按差值由小至大依次劃分的多檔區(qū)間；
預設(shè)對應(yīng)每檔區(qū)間的速度補償值。
所述步驟a04進一步包括：
在油缸上升時，取參照油缸與跟隨油缸位移相減的正值，根據(jù)該正值從所述位移差值范圍一中找到對應(yīng)的區(qū)間,根據(jù)該區(qū)間對應(yīng)的補償值，補償相應(yīng)跟隨油缸在下一個微行程的原始速度，使該跟隨油缸進行增速；
在油缸上升時，取跟隨油缸與參照油缸位移相減的正值，根據(jù)該正值從所述位移差值范圍二中找到對應(yīng)的區(qū)間,根據(jù)該區(qū)間對應(yīng)的補償值，補償相應(yīng)跟隨油缸在下一個微行程的原始速度，使該跟隨油缸進行減速；
在油缸下降時，取參照油缸與跟隨油缸位移相減的正值，根據(jù)該正值從所述位移差值范圍三中找到對應(yīng)的區(qū)間,根據(jù)該區(qū)間對應(yīng)的補償值，補償相應(yīng)跟隨油缸在下一個微行程的原始速度，使該跟隨油缸進行減速；
在油缸下降時，取跟隨油缸與參照油缸位移相減的正值，根據(jù)該正值從所述位移差值范圍四中找到對應(yīng)的區(qū)間,根據(jù)該區(qū)間對應(yīng)的補償值，補償相應(yīng)跟隨油缸在下一個微行程的原始速度，使該跟隨油缸進行增速。
所述位移差值范圍一、位移差值范圍二、位移差值范圍三以及位移差值范圍四均包括按差值由小至大依次劃分的六檔區(qū)間；
所述位移差值范圍一的六檔區(qū)間為：
第一檔：0<位移差值≤0.010mm,對應(yīng)的補償值：0；
第二檔：0.010<位移差值≤0.012mm,對應(yīng)的補償值：20000脈沖/秒；
第三檔：0.012<位移差值≤0.160mm,對應(yīng)的補償值：40000脈沖/秒；
第四檔：0.160<位移差值≤0.200mm,對應(yīng)的補償值：120000脈沖/秒；
第五檔：0.200<位移差值≤0.300mm,對應(yīng)的補償值：160000脈沖/秒；
第六檔：位移差值>0.300mm,對應(yīng)的補償值：200000脈沖/秒；
所述位移差值范圍二的六檔區(qū)間為：
第一檔：0<位移差值≤0.010mm,對應(yīng)的補償值：0；
第二檔：0.010<位移差值≤0.012mm,對應(yīng)的補償值：20000脈沖/秒；
第三檔：0.012<位移差值≤0.160mm,對應(yīng)的補償值：40000脈沖/秒；
第四檔：0.160<位移差值≤0.200mm,對應(yīng)的補償值：120000脈沖/秒；
第五檔：0.200<位移差值≤0.300mm,對應(yīng)的補償值：160000脈沖/秒；
第六檔：位移差值>0.300mm,對應(yīng)的補償值：200000脈沖/秒；
所述位移差值范圍三的六檔區(qū)間為：
第一檔：0<位移差值≤0.010mm,對應(yīng)的補償值：0；
第二檔：0.010<位移差值≤0.012mm,對應(yīng)的補償值：6000脈沖/秒；
第三檔：0.012<位移差值≤0.160mm,對應(yīng)的補償值：10000脈沖/秒；
第四檔：0.160<位移差值≤0.200mm,對應(yīng)的補償值：20000脈沖/秒；
第五檔：0.200<位移差值≤0.300mm,對應(yīng)的補償值：50000脈沖/秒；
第六檔：位移差值>0.300mm,對應(yīng)的補償值：10000脈沖/秒；
所述位移差值范圍四的六檔區(qū)間為：
第一檔：0<位移差值≤0.010mm,對應(yīng)的補償值：0；
第二檔：0.010<位移差值≤0.012mm,對應(yīng)的補償值：6000脈沖/秒；
第三檔：0.012<位移差值≤0.160mm,對應(yīng)的補償值：10000脈沖/秒；
第四檔：0.160<位移差值≤0.200mm,對應(yīng)的補償值：20000脈沖/秒；
第五檔：0.200<位移差值≤0.300mm,對應(yīng)的補償值：50000脈沖/秒；
第六檔：位移差值>0.300mm,對應(yīng)的補償值：10000脈沖/秒。
當所述正值對應(yīng)的區(qū)間為第六檔時，根據(jù)該區(qū)間對應(yīng)的補償值，通過雙泵合流的方式補償相應(yīng)跟隨油缸在下一個微行程的原始速度。
所述參照油缸以及跟隨油缸的電機的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)為60000個脈沖，速度為4000000脈沖/每秒。
本發(fā)明通過一個參照油缸以及多個跟隨油缸同時升降設(shè)備，通過參照油缸與跟隨油缸的位移差補償跟隨油缸的速度以及油壓，以使參照油缸與跟隨油缸能精確的同步升降，避免被升降設(shè)備發(fā)生偏移，從而造成損壞。
具體實施方式
一種利用液壓油缸升降設(shè)備的方法，該方法通過一個參照油缸以及多個跟隨油缸同時升降設(shè)備，在本實施例中，跟隨油缸為三個，參照油缸以及跟隨油缸的油泵電機的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)為60000個脈沖，速度為4000000脈沖/每秒，使得四個油缸的油泵電機能迅速同步啟動，瞬間加減速，用精準脈沖數(shù)控制達到位置同步：
a、通過控制各油缸的油泵電機的轉(zhuǎn)速，控制各油缸的流量，進而對參照油缸以及跟隨油缸的升降速度進行控制：
a01、預設(shè)參照油缸與跟隨油缸的位移差所對應(yīng)的增速或減速的補償值:
預設(shè)在油缸上升時的位移差值范圍一和位移差值范圍二，以及在油缸下降時的位移差值范圍三和位移差值范圍四，位移差值范圍一以及位移差值范圍三為參照油缸與跟隨油缸位移相減的正值范圍，位移差值范圍二以及位移差值范圍四為跟隨油缸與參照油缸位移相減的正值范圍，位移差值范圍一、位移差值范圍二、位移差值范圍三以及位移差值范圍四均包括按差值由小至大依次劃分的多檔區(qū)間。
預設(shè)對應(yīng)每檔區(qū)間的速度補償值。
具體地，位移差值范圍一、位移差值范圍二、位移差值范圍三以及位移差值范圍四均包括按差值由小至大依次劃分的六檔區(qū)間；
第一檔：0<位移差值≤0.010mm,對應(yīng)的補償值：0；
第二檔：0.010<位移差值≤0.012mm,對應(yīng)的補償值：20000脈沖/秒；
第三檔：0.012<位移差值≤0.160mm,對應(yīng)的補償值：40000脈沖/秒；
第四檔：0.160<位移差值≤0.200mm,對應(yīng)的補償值：120000脈沖/秒；
第五檔：0.200<位移差值≤0.300mm,對應(yīng)的補償值：160000脈沖/秒；
第六檔：位移差值>0.300mm,對應(yīng)的補償值：200000脈沖/秒；
位移差值范圍二的六檔區(qū)間為：
第一檔：0<位移差值≤0.010mm,對應(yīng)的補償值：0；
第二檔：0.010<位移差值≤0.012mm,對應(yīng)的補償值：20000脈沖/秒；
第三檔：0.012<位移差值≤0.160mm,對應(yīng)的補償值：40000脈沖/秒；
第四檔：0.160<位移差值≤0.200mm,對應(yīng)的補償值：120000脈沖/秒；
第五檔：0.200<位移差值≤0.300mm,對應(yīng)的補償值：160000脈沖/秒；
第六檔：位移差值>0.300mm,對應(yīng)的補償值：200000脈沖/秒；
位移差值范圍三的六檔區(qū)間為：
第一檔：0<位移差值≤0.010mm,對應(yīng)的補償值：0；
第二檔：0.010<位移差值≤0.012mm,對應(yīng)的補償值：6000脈沖/秒；
第三檔：0.012<位移差值≤0.160mm,對應(yīng)的補償值：10000脈沖/秒；
第四檔：0.160<位移差值≤0.200mm,對應(yīng)的補償值：20000脈沖/秒；
第五檔：0.200<位移差值≤0.300mm,對應(yīng)的補償值：50000脈沖/秒；
第六檔：位移差值>0.300mm,對應(yīng)的補償值：10000脈沖/秒；
位移差值范圍四的六檔區(qū)間為：
第一檔：0<位移差值≤0.010mm,對應(yīng)的補償值：0；
第二檔：0.010<位移差值≤0.012mm,對應(yīng)的補償值：6000脈沖/秒；
第三檔：0.012<位移差值≤0.160mm,對應(yīng)的補償值：10000脈沖/秒；
第四檔：0.160<位移差值≤0.200mm,對應(yīng)的補償值：20000脈沖/秒；
第五檔：0.200<位移差值≤0.300mm,對應(yīng)的補償值：50000脈沖/秒；
第六檔：位移差值>0.300mm,對應(yīng)的補償值：10000脈沖/秒。
a02、控制參照油缸以及跟隨油缸在各微行程中以相等的原始速度進行升降,即各油缸均以相同的原始速度進行勻速升降。
a03、控制參照油缸以及跟隨油缸在各微行程中以相等的原始速度進行升降。
a04、在油缸升降過程中，實時檢測參照油缸與每個跟隨油缸的位移差，根據(jù)相應(yīng)的增速或減速的補償值，補償相應(yīng)跟隨油缸在下一個微行程的原始速度，以使該跟隨油缸在下一個微行程以補償后的速度升降設(shè)備，補償后的速度最大為參照油缸原始速度的兩倍，最小為0，即等待。
具體地，在油缸上升時，取參照油缸與跟隨油缸位移相減的正值，根據(jù)該正值從位移差值范圍一中找到對應(yīng)的區(qū)間,根據(jù)該區(qū)間對應(yīng)的補償值，補償相應(yīng)跟隨油缸在下一個微行程的原始速度，使該跟隨油缸進行增速。
在油缸上升時，取跟隨油缸與參照油缸位移相減的正值，根據(jù)該正值從位移差值范圍二中找到對應(yīng)的區(qū)間,根據(jù)該區(qū)間對應(yīng)的補償值，補償相應(yīng)跟隨油缸在下一個微行程的原始速度，使該跟隨油缸進行減速。
在油缸下降時，取參照油缸與跟隨油缸位移相減的正值，根據(jù)該正值從位移差值范圍三中找到對應(yīng)的區(qū)間,根據(jù)該區(qū)間對應(yīng)的補償值，補償相應(yīng)跟隨油缸在下一個微行程的原始速度，使該跟隨油缸進行減速。
在油缸下降時，取跟隨油缸與參照油缸位移相減的正值，根據(jù)該正值從位移差值范圍四中找到對應(yīng)的區(qū)間,根據(jù)該區(qū)間對應(yīng)的補償值，補償相應(yīng)跟隨油缸在下一個微行程的原始速度，使該跟隨油缸進行增速。
上述的第一檔區(qū)間為允許的差值區(qū)間，故對應(yīng)的補償值為0。
較佳的，當上述正值對應(yīng)的區(qū)間為第六檔時，根據(jù)該區(qū)間對應(yīng)的補償值，通過雙泵合流的方式補償相應(yīng)跟隨油缸在下一個微行程的原始速度。
b、通過各油缸的比例溢流閥，對參照油缸以及跟隨油缸的油壓進行pid閉環(huán)控制：
b01、控制參照油缸以及跟隨油缸以相等的原始油壓進行升降；
b02、為了確保參照油缸的運動平穩(wěn)，在參照油缸上升過程中，通過參照油缸內(nèi)的壓力傳感器，按預設(shè)采樣周期采樣參照油缸的油壓值，將該油壓值作為反饋信號，通過以下公式進行pid逆向完全微分運算,給參照油缸的比例溢流閥一個調(diào)整值輸出，補償該參照油缸的油壓，以使該參照油缸以補償后的油壓頂升設(shè)備：
mvn＝∑δmv，
其中，evn為在當前采樣周期的油壓偏差值，evn-1為在上一個采樣周期的油壓偏差值，sv為原始油壓值，pvn為在當前采樣周期采樣到的油壓值，pvn-1為在上一個采樣周期采樣到的油壓值，pvn-2為在兩個采樣周期之前采樣周期采樣到的油壓值，δmv為油壓變化值，mvn為給比例溢流閥的調(diào)整值，dn為當前微分項，ts為采樣周期，kp為比例常數(shù)，ti為積分常數(shù)，td為微分常數(shù)。
b03、在跟隨油缸的上升過程中，按預設(shè)采樣周期采樣參照油缸與每個跟隨油缸的位移差，將該位移差值作為反饋信號，通過以下公式進行pid正向完全微分運算，給相應(yīng)跟隨油缸的比例溢流閥一個調(diào)整值輸出，補償該跟隨油缸的油壓，以使該跟隨油缸以補償后的油壓頂升設(shè)備：
mvn＝∑δmv，
其中，evn為在當前采樣周期的位移偏差值，evn-1為在上一個采樣周期的位移偏差值，sv為預設(shè)允許位移差值，pvn為在當前采樣周期的位移差值，pvn-1為在上一個采樣周期的位移差值，pvn-2為在兩個采樣周期之前采樣周期的位移差值，δmv為油壓變化值，mvn為給比例溢流閥的調(diào)整值，dn為當前微分項，ts為采樣周期，kp為比例常數(shù)，ti為積分常數(shù)，td為微分常數(shù)。
本發(fā)明的參照油缸以及跟隨油缸內(nèi)采用ssi分辨率為226、精度3000.000mm的絕對位移傳感器進行位移量反饋，從而計算位移差。
本發(fā)明通過一個參照油缸以及多個跟隨油缸同時升降設(shè)備，通過參照油缸與跟隨油缸的位移差補償跟隨油缸的速度以及壓力，以使參照油缸與跟隨油缸能精確的同步升降，避免被升降設(shè)備發(fā)生偏移，從而造成損壞。
但是，本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。