减压阀的控制方法、装置、电子设备和存储介质与流程

本发明涉及减压阀控制，尤其涉及一种减压阀的控制方法、装置、电子设备和存储介质。

背景技术：

1、随着时代的发展，挖掘机逐渐朝着智能化方向发展，传统液压控制系统将转变成全电控系统，即机械手柄带机械式减压阀的先导控制方式逐渐被电控手柄和先导式电液比例减压阀的控制方式所取代。

2、现有技术中，对于电压比例减压阀的控制通常采用被控对象的实时数据采集的信息与给定值比较产生的误差的比例、积分和微分进行控制。

3、上述基于电压比例减压阀的控制通常采用被控对象的实时数据采集的信息与给定值比较产生的误差的比例、积分和微分对电压比例减压阀进行控制时，若面对强非线性、强耦合和强时延的挖机减压阀，该种控制方法无法评估挖机减压阀的动态特性，且挖机减压阀的控制性能不佳。

技术实现思路

1、本发明提供一种减压阀的控制方法、装置、电子设备和存储介质，用以解决现有技术中无法对挖机减压阀的动态特性进行评估的缺陷，根据基于减压阀的运行数据确定减压阀的动态特性，从而基于动态特性确定减压阀的目标控制输入，根据目标控制输入实时对减压阀进行电流控制，提升减压阀的控制性能。

2、本发明提供一种减压阀的控制方法，包括：

3、获取减压阀的运行数据；

4、根据运行数据进行数据驱动确定模型参数矩阵；其中，模型参数矩阵用于确定减压阀的动态特性；

5、根据模型参数矩阵构建控制策略函数，并确定目标控制输入；其中，控制策略函数用于考虑控制输入的变化；

6、根据目标控制输入对减压阀进行电流控制。

7、根据本发明提供的一种减压阀的控制方法，根据运行数据进行数据驱动确定模型参数矩阵，包括：根据运行数据构建数据驱动模型；其中，数据驱动模型为y(t)＝θt(t)φ(t)；其中，y(t)表示t时刻的电流输出，θt(t)表示t时刻的模型参数的转置，φ(t)表示t时刻包含电压输入的特征向量；根据数据驱动模型进行推导确定模型参数矩阵；其中，模型参数矩阵其中，表示t时刻上一节拍的模型参数向量，k(t)表示增益向量，用于进行更新参数估计；φt(t)表示t时刻包含电压输入的特征向量的转置。

8、根据本发明提供的一种减压阀的控制方法，增益向量k(t)＝p(t)φ(t)[δ+φt(t)p(t)φ(t)]-1，其中，p(t)表示参数估计的协方差矩阵，δ表示遗忘因子；p(t-1)表示t时刻上一节拍的参数估计的协方差矩阵。

9、根据本发明提供的一种减压阀的控制方法，根据模型参数矩阵构建控制策略函数，并确定目标控制输入，包括：根据模型参数矩阵确定目标函数；其中，目标函数用于确定预测范围内减压阀的状态和控制输入对减压阀的目标状态和目标控制输入的偏差；根据目标函数和转换工具确定控制策略函数；其中，转换工具用于将目标函数转换为二次规划问题；根据控制策略函数确定目标控制输入。

10、根据本发明提供的一种减压阀的控制方法，控制策略函数为其中，h表示二次项系数，f表示线性向系数，u表示目标控制输入，ut表示目标控制输入的转置，ft表示线性向系数的转置。

11、根据本发明提供的一种减压阀的控制方法，根据模型参数矩阵确定目标函数，包括：根据模型参数构建线性系统；其中，线性系统包括状态方程和输出方程；根据状态方程和输出方程推导确定目标函数。

12、根据本发明提供的一种减压阀的控制方法，状态方程x(t+1)＝ax(t)+bu(t)，其中，a和b均为系统矩阵，通过模型参数确定，x(t)表示减压阀在时刻t的状态，u(t)表示减压阀在时刻t的控制输入，x(t+1)表示减压阀在时刻t+1的状态；输出方程y(t)＝x(t)，y(t)表示减压阀在时刻t的输出；目标函数其中，np表示预测范围，yt+i|t表示预测电流，yref表示预设电流阈值，δut+1表示目标控制输入的动态变化输入，nc表示控制范围，δ表示遗忘因子。

13、本发明还提供一种减压阀的控制装置，包括：

14、数据获取模块，用于获取减压阀的运行数据；

15、矩阵确定模块，用于根据运行数据进行数据驱动确定模型参数矩阵；其中，模型参数矩阵用于确定减压阀的动态特性；

16、输入确定模块，用于根据模型参数矩阵构建控制策略函数，并确定目标控制输入；其中，控制策略函数用于考虑控制输入的变化；

17、电流控制模块，用于根据目标控制输入对减压阀进行电流控制。

18、本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现如上述任一种减压阀的控制方法。

19、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种减压阀的控制方法。

20、本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种减压阀的控制方法。

21、本发明提供的一种减压阀的控制方法、装置、电子设备和存储介质，通过获取减压阀的运行数据；根据运行数据进行数据驱动确定模型参数矩阵；其中，模型参数矩阵用于确定减压阀的动态特性；根据模型参数矩阵构建控制策略函数，并确定目标控制输入；其中，控制策略函数用于考虑控制输入的变化；根据目标控制输入对减压阀进行电流控制。本发明的技术方案，主要通过控制策略函数考虑控制输入的变化，用以解决现有技术中无法对挖机的减压阀的动态特性进行评估的缺陷，实现了根据减压阀的运行数据确定减压阀的动态特性，从而基于动态特性确定减压阀的目标控制输入，根据目标控制输入实时对减压阀进行电流控制，提升减压阀的控制性能。

技术特征：

1.一种减压阀的控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的减压阀的控制方法，其特征在于，所述根据所述运行数据进行数据驱动确定模型参数矩阵，包括：

3.根据权利要求2所述的减压阀的控制方法，其特征在于，所述增益向量k(t)＝p(t)φ(t)[δ+φt(t)p(t)φ(t)]-1，其中，p(t)表示参数估计的协方差矩阵，δ表示遗忘因子；p(t-1)表示t时刻上一节拍的参数估计的协方差矩阵。

4.根据权利要求1所述的减压阀的控制方法，其特征在于，所述根据所述模型参数矩阵构建控制策略函数，并确定目标控制输入，包括：

5.根据权利要求4所述的减压阀的控制方法，其特征在于，所述控制策略函数为其中，h表示二次项系数，f表示线性向系数，u表示所述目标控制输入，ut表示所述目标控制输入的转置，ft表示线性向系数的转置。

6.根据权利要求4所述的减压阀的控制方法，其特征在于，所述根据所述模型参数矩阵确定目标函数，包括：

7.根据权利要求6所述的减压阀的控制方法，其特征在于，

8.一种减压阀的控制装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可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程序时实现如权利要求1至7任一项所述减压阀的控制方法。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述减压阀的控制方法。

技术总结
本发明提供一种减压阀的控制方法、装置、电子设备和存储介质，通过获取减压阀的运行数据；根据运行数据进行数据驱动确定模型参数矩阵；其中，模型参数矩阵用于确定减压阀的动态特性；根据模型参数矩阵构建控制策略函数，并确定目标控制输入；其中，控制策略函数用于考虑控制输入的变化；根据目标控制输入对减压阀进行电流控制。本发明的技术方案，主要通过控制策略函数考虑控制输入的变化，用以解决现有技术中无法对挖机的减压阀的动态特性进行评估的缺陷，实现了根据减压阀的运行数据确定减压阀的动态特性，从而基于动态特性确定减压阀的目标控制输入，根据目标控制输入实时对减压阀进行电流控制，提升减压阀的控制性能。

技术研发人员：高乐,席川,彭双成
受保护的技术使用者：三一重机有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23