本技术涉及液压系统,具体涉及一种用于液压动力站的液压自动控制方法及系统。
背景技术:
1、随着工业自动化水平的不断提高,液压动力站在众多行业中发挥着越来越重要的作用。液压动力站又称为液压泵站,是一种提供液压动力的核心装置。液压动力站主要就是根据驱动装置的要求进行供油,并且还能够很好的控制油流的流量、方向以及压力,使用范围主要就是主机和液压装置能够分离的各种液压机械。
2、现有技术在进行液压动力站的液压控制时,往往是根据液压动力站的负载变化,进行控制,这种方式简化了控制流程,只需要根据负载的大小变化进行相应的液压控制即可。然而,这种液压控制过程中缺少了对于液压系统的关注,液压系统及其负载是相互关联的,如果在进行液压控制时缺少对于液压系统各项参数的考虑,可能会给液压系统增添较大的负担,不仅可能使得液压的一些参数超过阈值导致停机,而且过大的负担也会导致液压系统中一些器件产生过大的损耗。因此,亟需一种同时关注负载变化和液压系统自身参数变化的液压控制方法,使得既能实现灵活的液压控制,又能避免过大负担对于液压系统造成较大的危害。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题,本技术的目的在于提供一种用于液压动力站的液压自动控制方法及系统,所采用的技术方案具体如下:
2、第一方面,本技术实施例提供了一种用于液压动力站的液压自动控制方法,该方法包括以下步骤:
3、采集液压动力站的发动机转速数据、液压油温数据、液压力数据,采集液压渣浆泵的泵流量数据和泵体温度数据;
4、基于液压油温数据在所有采集时刻的拟合曲线的变化趋势,获取递增液压油温序列、递增液压油温斜率序列、递减液压油温序列和递减液压油温斜率序列;
5、基于液压油温序列、递增液压油温斜率序列之间的相关性、递减液压油温序列和递减液压油温斜率序列之间的相关性、液压油温数据的值的大小,获取各采集时刻的液压油温异常系数和液压力异常系数;
6、基于液压油温异常系数和液压力异常系数之间的大小关系、发动机转速数据与液压油温数据之间的相关性、发动机转速数据和液压力数据之间的相关性,获取各采集时刻的液压风险指数;
7、基于泵流量数据之间的变化量的平均情况,获取各采集时刻的流速变化趋势系数;对泵体温度数据采用曲线拟合算法获取各采集时刻的泵体温度曲线;基于泵体温度曲线的趋势走向获取各采集时刻的线性度量系数;
8、基于流速变化趋势系数和线性度量系数的值的大小,获取各采集时刻的负载强度;根据液压风险指数和负载强度对液压动力站的液压进行控制。
9、进一步,所述递增液压油温序列、递增液压油温斜率序列、递减液压油温序列和递减液压油温斜率序列的获取方法为:
10、对于各采集时刻,将包括各采集时刻在内的之前所有采集时刻的液压油温数据组成的序列作为各采集时刻的液压油温序列;
11、对各采集时刻的液压油温序列中的元素进行曲线拟合,获取各采集时刻的液压油温拟合曲线;
12、对于各采集时刻的液压油温拟合曲线,对液压油温拟合曲线上所有采集时刻对应的拟合值进行求导,获取液压油温拟合曲线上各采集时刻的拟合值的导数值,将所有大于数值0的导数值按照时间正序排序构建递增液压油温斜率序列,将导数值大于数值0的所有采集时刻的液压油温数据按照时间正序排序获取递增液压油温序列;将所有小于数值0的导数值按照时间正序排列构建递减液压油温斜率序列,将导数值小于数值0的所有采集时刻的液压油温数据按照时间正序排序获取递减液压油温序列。
13、进一步,所述液压油温异常系数和液压力异常系数的获取方法为:
14、所述液压油温异常系数的计算公式为:;是第个采集时刻的液压油温异常系数,是第个采集时刻的液压油温数据,为递增液压油温序列与递增液压油温斜率序列之间的相关系数,为递减液压油温序列与递减液压油温斜率序列之间的相关系数,、分别为最小值函数、最大值函数,为均值函数;
15、采用与液压油温异常系数相同的方法,获取各采集时刻的液压力异常系数。
16、进一步,所述液压风险指数的获取方法为:
17、对液压力数据和发动机转速数据,采用与液压油温序列相同的方法,获取各采集时刻的液压力序列和发动机转速序列;
18、所述液压风险指数的计算公式为:;式中,是第个采集时刻的液压风险指数;、分别是第个采集时刻的液压油温异常系数、液压力异常系数,为第i个采集时刻的发动机转速序列与第i个采集时刻的液压油温序列之间的相关系数,为第个采集时刻的发动机转速序列与第i个采集时刻的液压力序列之间的相关系数,为预设调参系数。
19、进一步,所述流速变化趋势系数的获取方法为:
20、对于泵流量数据,采用与液压油温序列相同的方法,获取各采集时刻的泵流量序列;
21、获取各采集时刻的泵流量序列的一阶差分序列,计算所述一阶差分序列中所有元素的均值作为各采集时刻的流速变化趋势系数。
22、进一步,所述泵体温度曲线的获取方法为:
23、对于各采集时刻,将包括当前采集时刻在内的与之前所有采集时刻的泵体温度数据组成的序列作为各采集时刻的泵体温度序列,使用曲线拟合算法对各采集时刻的泵体温度序列进行处理获取各采集时刻的泵体温度曲线。
24、进一步,所述线性度量系数的获取方法为:
25、连接各采集时刻的泵体温度曲线的首尾两点作为各采集时刻的泵体温度直线,将各采集时刻的泵体温度曲线与泵体温度直线所围成的区域作为各采集时刻的泵体温度区域,将各采集时刻的泵体温度区域的面积作为各采集时刻的线性度量系数。
26、进一步,所述负载强度的获取方法为:
27、将各采集时刻的流速变化趋势系数的负值与线性度量系数的乘积作为各采集时刻的负载强度。
28、进一步,所述根据液压风险指数和负载强度对液压动力站的液压进行控制,包括:
29、将各采集时刻的液压风险指数和负载强度作为模糊控制方法的输入,输出液压动力站在各采集时刻控制后的流量数据。
30、第二方面,本技术实施例还提供了一种用于液压动力站的液压自动控制系统,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一项所述方法的步骤。
31、本技术至少具有如下有益效果:
32、本技术根据液压动力站中液压油温、液压力的时序变化特征,并结合二者与发动机转速之间的相关关系,计算每个采集时刻的液压风险指数,该指数对于液压动力站的异常程度进行了量化,有助于后续根据异常的量化结果进行液压调控,从而在一定程度上保证了液压系统的安全;然后再根据同一采集时刻液压动力站负载的泵流量和泵体温度的时序变化特征,计算每个采集时刻的负载强度,该指数结合负载的监测数据对于负载变化进行了描述,提高了对于负载变化量化的准确性,能够更准确地反映负载的变化情况;最后根据这两个指标进行模糊控制,实现了液压动力站的液压自动控制。通过这种方式,同时考虑了液压动力站以及负载的变化,在控制时寻求二者之间的动态平衡,使得不仅实现了根据负载变化进行液压控制的目的,而且保证了液压动力站的安全,有助于保证液压动力站及其负载的工作效率,又避免了过大负担对于液压动力站造成的损耗。
1.一种用于液压动力站的液压自动控制方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的一种用于液压动力站的液压自动控制方法,其特征在于,所述递增液压油温序列、递增液压油温斜率序列、递减液压油温序列和递减液压油温斜率序列的获取方法为:
3.如权利要求1所述的一种用于液压动力站的液压自动控制方法,其特征在于,所述液压油温异常系数和液压力异常系数的获取方法为:
4.如权利要求2所述的一种用于液压动力站的液压自动控制方法,其特征在于,所述液压风险指数的获取方法为:
5.如权利要求2所述的一种用于液压动力站的液压自动控制方法,其特征在于,所述流速变化趋势系数的获取方法为:
6.如权利要求1所述的一种用于液压动力站的液压自动控制方法,其特征在于,所述泵体温度曲线的获取方法为:
7.如权利要求1所述的一种用于液压动力站的液压自动控制方法,其特征在于,所述线性度量系数的获取方法为:
8.如权利要求1所述的一种用于液压动力站的液压自动控制方法,其特征在于,所述负载强度的获取方法为:
9.如权利要求1所述的一种用于液压动力站的液压自动控制方法,其特征在于,所述根据液压风险指数和负载强度对液压动力站的液压进行控制,包括:
10.一种用于液压动力站的液压自动控制系统,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-9任意一项所述一种用于液压动力站的液压自动控制方法的步骤。
