[其他]脈寬調制方法及其流體閥控制系統

在審

• 申請號: 101986000005270
• 申請日: 1986-08-05
• 公開（公告）號: CN1005656B
• 公開（公告）日: 1989-11-01
• 發明（設計）人: 拉賈莫利·岡達;梅爾文·阿瑟·羅迪
• 申請（專利權）人: 維克斯公司
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 王忠忠;董江雄

在利用以微處理機為基礎的數字式控制器的電液伺服系統中，用于對若干以螺線管所驅動的閥門予以脈寬調制的系統和方法。螺線管激勵脈沖寬度的識別，是通過將操作人員指令輸入信號和響應執行機構及負載處實際運動的反饋信號進行比較而實現的，所有的螺線管在初始時刻均被有選擇地同時予以激勵，識別出增長脈沖寬度及相應地激勵各螺線管的處理過程持續進行，直至所有的脈沖寬度均已適現或直至確定了該調制周期，在這一點處整個控制處理過程又重新開始。

本發明涉及了閥門控制系統，特別是對于利用單一計時器的若干電磁閥門的脈寬調制的系統和方法。

流體閥門系統，例如用于車輛和其它用途的電動液壓閥門系統，常常包括多個螺線管驅動的液壓閥門，這些閥門需要獨立的分離控制，以獲得按操作人員所希望的負載運動。這種系統的一個實例是對挖土機鏟斗臂的控制，它包含用于各水平和垂直自由度的電磁閥和執行機構的裝置。即使其控制是由以微處理機為基礎的控制組合裝置，一般也是使用若干分離的計時器于脈寬調制各個電磁閥門，而多余的計算能力或許可以用于其它目的。

本發明的基本目的是提供一種利用單一計時器，具體地說是利用以單一微處理器為基礎的計時器子程序，對多個電磁閥的脈寬調制的方法及其流體閥控制系統。

在本發明的裝置中，為得到操作人員所希望的運動，先以通常方式來確定各個電磁閥的脈寬調制。較佳的作法是，操作人員輸入所希的運動指令信號與來自各執行機構和負載的反饋信號進行比較，以得到相應的誤差信號，然后將該信號轉換為整個調制脈沖周期的脈寬比。將各脈寬信號存入一對應的寄存器，并根據操作人員指令和/或執行機構和負載的運動情況的變化功能而予以周期性地校正。此脈寬信號用于對各執行機構螺線管的周期性信號進行脈寬調制，以得到所要求的運動。

根據本發明，可產生對所有螺線管執行機構均通用的脈寬調制周期，并予以連續重復。還配置了分離的控制寄存器以控制各螺線管的激勵和去激勵，這種分離的控制寄存器具有每個寄存器指出有關的螺線管是處于激勵或不激勵的分離的二進制數。在每一調制周期的開始，所有的螺線管將根據激勵控制寄存器中二進制信息的功能而有選擇地予以激勵。各脈寬寄存器被依次換態以識別出最短的脈沖寬度，而控制操作延遲時間與識別時間相應，在此期間微處理器可執行其它計算功能。

在最短的脈沖寬度時間的末端，根據去激勵控制寄存器中相關的二進制信息的作用，對應的螺線管被有選擇地去激勵。然后通過對脈寬寄存器換態來識別出下一個最短的脈沖寬度，從而在這下一個最短脈沖寬度和較先的脈沖寬度之間得到一個差值。再之，控制操作再延遲此脈沖寬度差值相應的時間，這段時間微處理器可執行其他控制功能。在此差值寬度時間的末端，又一次根據去激勵控制寄存器中二進制信息的作用，有選擇地使與這種鄰接的最短脈沖寬度相關的電磁閥去激勵。這樣識別出該鄰接的最短脈沖寬度，并使整個處理過程重復，直至各脈寬寄存器中的所有脈沖寬度均已執行，或直至調制周期終了。此時整個控制處理過程重新開始。

這樣，在每一延遲間隔期間，該控制的微處理器就可以空出來用于其它控制功能。對于所有的螺線管其整個脈寬調制處理過程可在一單一的子程序中予以快速執行。此子程序可在每一調制周期中按照脈沖寬度增加的次序識別并實現對每一螺線管的脈寬控制。利用分離的激勵和去激勵控制寄存器（它們存貯有與各閥門螺線管相關的二進制信息），增加了計算速度。

本發明的其它目的，特征和優點，可從下述的說明書，從屬權利要求和附圖中得到更好的理解。

圖1是實現本發明的電動液壓控制系統的示意圖;

圖2是根據本發明的最佳實施例，解釋螺線管脈寬調制子程序運行的流程圖。